CN109643968B - 旋转电机控制装置及电动助力转向控制装置 - Google Patents

旋转电机控制装置及电动助力转向控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于获得一种旋转电机控制装置及电动助力转向控制装置,能防止装置整体大型化并在短时间内对滤波用电容器进行放电。控制单元(1)包括:生成对流向第一绕组组(M1)的电流进行指示的第一控制指令及对流向第二绕组组(M2)的电流进行指示的第二控制指令的控制指令生成单元(16);根据第一控制指令对第一电压指令进行运算并根据第二控制指令对第二电压指令进行运算的电压运算单元(6);以及基于第一电压指令及第二电压指令分别对旋转电机(3)的第一绕组组(M1)及第二绕组组(M2)施加电压的第一电压施加单元(7a)及第二电压施加单元(7b),控制单元(1)一边使由从滤波用电容器(5)流向第一绕组组(M1)的电流所产生的转矩与由从电容器流向第二绕组组(M2)的电流所产生的转矩互相抵消,一边对滤波用电容器(5)的电荷进行放电控制。

Description

旋转电机控制装置及电动助力转向控制装置
技术领域
本发明涉及旋转电机控制装置及电动助力转向控制装置。
背景技术
有的电动助力转向控制装置包括滤波用电容器,该滤波用电容器用于降低对旋转电机进行驱动时的电压的变动。该滤波用电容器渐渐充电而积累电荷,因此当使用负载侧触点的电压来进行电源继电器的焊接检测时需要对充电到滤波用电容器的电荷进行放电。在以往的电动助力转向控制装置中,有的包括放电电路,该放电电路为了缩短焊接检测所需要的时间而对滤波用电容器进行放电(例如,参照专利文献1)。有的通过将正交旋转二轴坐标系(d-q坐标系)中的q轴(转矩分量)的电流指令值设为O,将d轴(励磁分量)的电流指令值设为规定值,从而不使用如专利文献1那样的放电电路而进行滤波用电容器的放电(例如,参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3511593号公报(图1)
专利文献2:日本专利特开2012-153355号公报(图4)
发明内容
发明所要解决的技术问题
近来的电动助力转向控制装置安装有两组逆变器电路,但要求控制装置的大小与以往相当。然而,如专利文献1那样安装放电电路会存在下述问题:控制装置大型化,并导致成本上升。而专利文献2中,在变换为d-q坐标系以及从d-q坐标系逆向变换的过程中,由于使用为了进行放电控制而固定的旋转角,因此存在下述问题:在固定的旋转角与实际的旋转角之间存在0次角度误差的情况下,可能会根据d轴电流产生超过损耗转矩的转矩而使方向盘旋转,在存在1次以上角度误差的情况下,可能产生转矩脉动。为了防止这些问题,考虑使d轴电流的绝对值变小,但这会导致产生放电时间长期化这样的问题。
本发明是为了解决上述问题而完成的,获得一种能防止装置整体的大型化、且能在短时间内对滤波用电容器进行放电的旋转电机控制装置及电动助力转向控制装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的旋转电机控制装置是一种具有包括第一绕组组以及第二绕组组的定子的旋转电机的控制装置,包括:继电器,该继电器提供来自直流电源的电流或将其切断;电容器,该电容器对由直流电源所提供的电流的变动进行抑制;控制指令生成单元,该控制指令生成单元生成对流向第一绕组组的电流进行指示的第一控制指令以及对流向第二绕组组的电流进行指示的第二控制指令;电压运算单元,该电压运算单元根据第一控制指令对第一电压指令进行运算,并根据第二控制指令对第二电压指令进行运算;第一电压施加单元,该第一电压施加单元基于第一电压指令向第一绕组组施加电压;以及第二电压施加单元,该第二电压施加单元基于第二电压指令向第二绕组组施加电压,所述旋转电机控制装置一边使由从电容器流向第一绕组组的电流所产生的转矩与由从电容器流向第二绕组组的电流所产生的转矩互相抵消,一边对电容器的电荷进行放电控制。
发明效果
根据本发明的旋转电机控制装置,使电容器的电荷流过旋转电机的第一绕组组以及第二绕组组,一边使由第一绕组所产生的转矩与由第二绕组所产生的转矩互相抵消,一边进行电容器的放电控制,因此无需放电电路,且为了防止方向盘的旋转等能使较大的放电电流流过。因此,能防止装置的大型化,并能在短时间内对滤波用电容器进行放电。
附图说明
图1是表示具有本发明的旋转电机控制装置的电动助力转向控制装置的简要结构图。
图2是表示本发明的实施方式1中的旋转电机控制装置的整体结构图。
图3是表示本发明的实施方式1中的旋转电机控制装置的动作的流程图。
图4是表示本发明的实施方式2中的旋转电机控制装置的整体结构图。
图5是表示本发明的实施方式2中的旋转电机控制装置的动作的流程图。
图6是表示本发明的实施方式2的其它示例中的旋转电机控制装置的整体结构图。
图7是表示本发明的实施方式3中的旋转电机控制装置的动作的流程图。
图8是在流过两组绕组组的电流没有相位差的情况下的电压指令的电压矢量图。
图9A是在流过两组绕组组的电流的相位差为π/3的情况下的电压指令的电压矢量图。
图9B是表示与流过两组绕组组的电流的相位差相应的第二电压指令的图。
图10A是在流过两组绕组组的电流的相位差为π/6的情况下的电压指令的电压矢量图。
图10B是表示与流过两组绕组组的电流的相位差相应的第二电压指令的图。
具体实施方式
实施方式1﹒
下面,基于图1~图3对本发明的实施方式1进行说明。
图1是表示具有本发明的旋转电机控制装置的电动助力转向控制装置的简要结构图,图2是表示实施方式1中的旋转电机控制装置的整体结构图。如图1所示,电动助力转向控制装置100包括控制单元1即旋转电机控制装置、以及旋转电机3。若驾驶员利用方向盘91使车辆的转向机构产生转向转矩,则转矩检测单元92对施加在方向盘轴93上的转向转矩进行检测,向控制单元1发送转矩检测信号ST。控制单元1从转矩检测信号ST获取转向转矩,根据该转向转矩对旋转电机3进行旋转控制并产生辅助转矩TR。将辅助转矩TR经由齿轮94传递给方向盘轴93上,并提供给车辆的前轮95的转向机构。另外,此处使用了齿轮94,但也可以使用链条来传递辅助转矩TR。
控制单元1是通过第一电压施加单元7a及第二电压施加单元7b将从直流电源2输出的电力转换为交流而对旋转电机3进行旋转驱动的单元。旋转电机3包括由分别与U相、V相、W相这三相对应的绕组U1、绕组V1、绕组W1组成的第一绕组组M1、以及由绕组U2、绕组V2、绕组W2组成的第二绕组组M2。在各绕组组中,将各绕组组分别用星形接线来使各相耦合。由上述的两组绕组组构成定子(未图示),旋转电机3由该定子(未图示)、转子(未图示)、以及固定于转子的旋转轴(未图示)来构成。另外,在以下说明中,以将本发明适用于各绕组组有三相且转子配置有永磁体的永磁体型同步交流旋转电机的情况为例进行说明,但本发明也可使用于通过多相交流进行旋转驱动的旋转电机,还可以是感应电机、励磁绕组型同步电机。此外,在本实施方式中将各相的绕组组进行星形接线来使各相耦合,但也可以用三角形接线进行耦合。
在控制单元1中,直流电源2向第一电压施加单元7a以及第二电压施加单元7b输出直流电压Vdc。作为该直流电源2,包括电池、DC-DC转换器、二极管整流器、PWM整流器等输出直流电压的所有设备。
继电器4连接在直流电源2与滤波用电容器5之间,由继电器控制单元8进行控制,向第一电压施加单元7a以及第二电压施加单元7b提供电力或切断电力。滤波用电容器5与直流电源2并联连接,抑制母线电流的变动从而实现稳定的直流电流。
控制指令生成单元16在电动助力转向的一般动作中接收转矩检测信号ST,生成使旋转电机3产生与转向转矩对应的辅助转矩TR的控制指令C。并且,在后述的放电控制即discharge control的实施过程中,一边抑制旋转电机3产生转矩,一边生成产生铜损的控制指令C。控制指令C由对流向第一绕组组M1的电流进行控制的第一控制指令以及对流向第二绕组组M2的电流进行控制的第二控制指令构成。另外,详细情况将在后文中阐述,但在本实施方式中第一控制指令以及第二控制指令分别为旋转二轴坐标系的电流指令。
电压运算单元6对用于根据从控制指令生成单元16接收到的控制指令C来驱动旋转电机3的各电压指令进行运算。此处,根据第一控制指令对第一电压指令Vu1、Vv1、Vw1进行运算并向第一开关信号生成单元15a进行输出,根据第二控制指令对第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2进行运算并向第二开关信号生成单元15b进行输出。第一电压指令Vu1、Vv1、Vw1为针对构成第一绕组组M1的绕组U1、V1、W1的电压指令。第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2为针对构成第二绕组组M2的绕组U2、V2、W2的电压指令。
作为各电压控制指令的运算方法,能使用V/F控制等前馈控制、基于与各绕组有关的电流指令与流过各绕组的电流之间的偏差而进行的比例积分控制等反馈控制。V/F控制时,在设定了旋转电机3的角速度(频率)指令f的基础上决定各电压指令的振幅。在比例积分控制时,将决定旋转电机3中流通的电流的电流指令设定为控制指令C,并分别获取针对各绕组的电流指令值与流过各绕组的电流之间的偏差,运算对应于各绕组的电压指令以使各偏差变为零。流过各绕组的电流使用例如分流电阻等已有的电流检测单元来进行检测。在该比例积分控制中,第一电压指令Vu1、Vv1、Vw1根据针对第一绕组组M1的电流指令与流过绕组U1、V1、W1的电流Iu1、Iv1、Iw1之间的偏差来进行运算。第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2根据针对第二绕组组M2的电流指令与流过绕组U2、V2、W2的电流Iu2、Iv2、Iw2之间的偏差来进行运算。
另外,在反馈控制即比例积分控制时需要向电压运算单元6输入流过各绕组的电流,但在前馈控制即V/F控制时由于使用推测值进行控制,因此无需向电压运算单元6输入流过各绕组的电流。
第一开关信号生成单元15a通过基于从电压运算单元6所输出的第一电压指令Vu1、Vv1、Vw1进行脉宽调制(PWM调制),从而输出具有第一电压指令Vu1、Vv1、Vw1所对应的脉宽的第一开关信号Qup1、Qun1、Qvp1、……Qwn1。第二开关信号生成单元15b也同样通过基于从电压运算单元6所输出的第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2进行脉宽调制(PWM调制),从而输出具有第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2所对应的脉宽的第二开关信号Qup2、Qun2、Qvp2、……Qwn2。另外,当然可以在对第一电压指令Vu1、Vv1、Vw1、第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2使用空间矢量调制、两相调制等公知的调制方法进行调制后,生成第一开关信号Qup1、Qvp1、Qwp1以及Qun1、Qvn1、Qwn1、第二开关信号Qup2、Qvp2、Qwp2以及Qun2、Qvn2、Qwn2。
第一电压施加单元7a通过基于第一开关信号Qup1、Qvp1、Qwp1以及Qun1、Qvn1、Qwn1对上桥臂开关元件20aU、20aV、20aW以及下桥臂开关元件21aU、21aV、21aW进行导通截止,从而对从直流电源2或滤波用电容器5输入的直流电压进行功率转换并向旋转电机3的第一绕组组M1的各绕组U1、V1、W1施加电压。并且,第一电压施加单元7a在各相中包括电流检测电阻22aU、22aV、22aW、以及向旋转电机3提供电压及切断电压的继电器23aU、23aV、23aW。
第二电压施加单元7b通过基于第二开关信号Qup2、Qvp2、Qwp2以及Qun2、Qvn2、Qwn2对上桥臂开关元件20bU、20bV、20bW以及下桥臂开关元件21bU、21bV、21bW进行导通截止,从而对从直流电源2或滤波用电容器5输入的直流电压进行功率转换并向旋转电机3的第二绕组组M2的各绕组U2、V2、W2施加电压。并且,第二电压施加单元7b在各相中包括电流检测电阻22bU、22bV、22bW、以及向旋转电机3提供电压及切断电压的继电器23bU、23bV、23bW。
另外,作为各开关元件20aU~21bW,使用将IGBT、双极型晶体管、MOS功率晶体管等半导体开关与二极管反向并联连接而得到的器件。
当在启动时的初始检测或从各种输入信号中检测到异常等时,继电器控制单元8控制向第一电压施加单元7a以及第二电压施加单元7b提供电力以及切断电力。
角度信息检测单元10将旋转电机3的角度θ、转速ω或随角度变化的检测信号等角度信息向角度运算单元11以及转速运算单元12进行输出。作为角度信息检测单元10,可以使用例如霍尔元件、TMR元件、GMR元件以及旋转变压器等位置检测器、电磁式、磁电式、光电式等旋转检测器等。
角度运算单元11基于由角度信息检测单元10所得到的信号来运算角度并向电压运算单元6进行输出。若由角度信息检测单元10所得到的信号为转速ω,则可以对转速ω进行积分等运算。
转速运算单元12基于由角度信息检测单元10所得到的信号来运算转速并向电压运算单元6进行输出。若由角度信息检测单元10所得到的信号为角度,则可以对角度θ进行微分或使用本次的值与上一次的值之间的差分等来对转速进行计算。
另外,由角度信息检测单元10所得到的信号存在误差的情况下,可以用公知的方法进行校正。
在以上的结构中,用如图3所示的流程图来实施对滤波用电容器5的电荷进行放电(discharge)的放电控制。
首先,在步骤S1中,从继电器控制单元8对继电器4发出断开指示。
接着,在步骤S2中,控制指令生成单元16生成由彼此反相的第一电流指令和第二电流指令组成的控制指令C,向电压运算单元6进行发送。电压运算单元6基于控制指令C,分别对第一电压指令Vu1、Vv1、Vw1以及第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2进行运算并发送给第一开关信号生成单元15a以及第二开关信号生成单元15b。
在步骤S3中,检测是否从继电器4的断开起经过了t1时间。若经过了t1时间,则判断为经过了足以使滤波用电容器5的电荷进行放电的充足的时间,结束处理。若没经过t1时间,则保持步骤S2的状态而持续进行处理。
此处,第一电流指令为针对第一绕组组M1的电流指令,第二电流指令为针对第二绕组组M2的电流指令。并且,详细情况将在后文中阐述,但第一电流指令与第二电流指令彼此反相。开关信号生成单元15a、15b从各自第一电压指令Vu1、Vv1、Vw1以及第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2分别生成第一开关信号Qup1、Qun1、Qvp1、……Qwn1以及第二开关信号Qup2、Qun2、Qvp2、……Qwn2,并将其分别发送给第一电压施加单元7a以及第二电压施加单元7b。第一电压施加单元7a基于接收到的开关信号对旋转电机3的第一绕组组M1的各绕组U1、V1、W1施加电压。第二电压施加单元7b也同样基于接收到的开关信号对旋转电机3的第二绕组组M2的各绕组U2、V2、W2施加电压。
接着,对步骤S2进行具体说明。
在旋转二轴坐标系中,若将第一电流指令的d轴分量表示为第一d轴电流指令Id1,将q轴分量表示为第一q轴电流指令Iq1,将第二电流指令的d轴分量表示为第二d轴电流指令Id2,将q轴分量表示为第二q轴电流直流Iq2,则旋转电机3的输出转矩T由式(1)给出。此处,P为极对数,φ为磁通。在式(1)中,右边第一项表示根据第一电流指令的第一绕组组M1的输出转矩,右边第二项表示根据第二电流指令的第二绕组组M2的输出转矩。
【数学式1】
数学式1
T=PIq1φ+PIq2φ···(1)
并且,若将步骤S1后的滤波用电容器5的静电电容设为C,将电荷设为Q,将旋转电机3的转速设为ω,将第一绕组以及第二绕组的电阻设为R,则静电能量Pc、转矩功率Pt、铜损Ploss由式(2)给出。即,能通过由转矩功率Pt和铜损Ploss来消耗静电能量Pc从而进行放电。
【数学式2】
数学式2
Figure GDA0001972505700000091
为了在实施放电控制过程中不使旋转电机3进行旋转,输出转矩T需要为零。例如,如式(3)那样给出电流指令即可。
【数学式3】
数学式3
Figure GDA0001972505700000092
此时,输出转矩T、转矩功率Pt、铜损Ploss变成式(4)。在Iq1为0的情况下铜损Ploss变成0,因此,设Iq1≠0即可。通过使q轴电流指令的绝对值变大从而能使铜损变大,可使滤波用电容器5的电荷更快地进行放电。
【数学式4】
数学式4
Figure GDA0001972505700000093
因此,通过使第一d轴电流指令为0、使第一q轴电流指令为Iq(只有Iq≠0)、使第二d轴电流指令为0、使第二q轴电流指令为-Iq,从而能得到下述以往没有的效果:第一绕组组M1所生成的转矩与第二绕组组M2所生成的转矩相抵消,能使旋转电机3的输出转矩保持0不变而仅消耗与铜损相当的静电能量来对滤波用电容器的电荷进行放电。
若使q轴电流指令的绝对值变大,则在第一绕组组M1的输出转矩与第二绕组组M2的输出转矩的相位因制造偏差、尺寸差等而发生了偏差的情况下,有可能产生与上述偏差相应的旋转电机3的输出转矩。因此,为了即使存在偏差也使输出转矩变小且使铜损Ploss变大,如式(5)所示那样给出电流指令即可。
【数学式5】
数学式5
Figure GDA0001972505700000101
此时,输出转矩T、转矩功率Pt、铜损Ploss变成式(6)。
【数学式6】
数学式6
Figure GDA0001972505700000102
此处,第一电流指令和第二电流指令中的其中一个电流指令的电流矢量的绝对值为0的情况下,根据式(5)另一个电流指令的电流矢量的绝对值也变成0,铜损Ploss变成0,因此需要第一或第二的电流矢量的绝对值不为0。若电流矢量的绝对值变大则铜损Ploss变大,可使滤波用电容器5的电荷更快地进行放电。并且,式(5)的情况下,与式(4)不同,d轴电流也流过,从而能抑制为了得到相同的铜损所需的q轴电流,可更可靠地降低各绕组组的输出转矩。因此,通过使第一d轴电流指令为Id(其中Id≠0),使第一q轴电流指令为Iq(其中Iq≠0),使第二绕组的d轴电流指令为-Id,使第二q轴电流指令为-Iq,从而能得到下述以往没有的效果:能抑制q轴电流的绝对值,在旋转电机3的输出转矩保持0不变的情况下尽可能多地通过铜损消耗静电能量,对滤波用电容器的电荷更快地进行放电。
另外,在如专利文献2那样不使q轴电流流过而仅使d轴电流以规定值Ia流过的情况下,变成由式(7)给出的电流指令。
【数学式7】
数学式7
Figure GDA0001972505700000111
此时,输出转矩T、转矩功率Pt、铜损Ploss变成式(8),因此Ia的绝对值变大时,能使铜损变大而不会使旋转电机3产生输出转矩,可对滤波用电容器5的电荷更快地进行放电。
【数学式8】
数学式8
Figure GDA0001972505700000112
然而,在控制用的dq轴与实际的dq轴偏移了δ的情况下,变成式(9)。
【数学式9】
数学式9
Figure GDA0001972505700000113
此时,输出转矩T变成式(10)。即,存在角度误差的情况下,将导致输出与该误差和电流绝对值成正比的转矩。
【数学式10】
数学式10
T=2PIaδφ···(10)
因此,在本实施方式中由式(11)给出。
【数学式11】
数学式11
Figure GDA0001972505700000121
该情况下,在控制用的dq轴与实际的dq轴偏移了δ的情况下,变成式(12)。
【数学式12】
数学式12
Figure GDA0001972505700000122
此时,输出转矩T变成式(13)。即,即使存在角度误差的情况下,由于由该误差所产生的转矩变成反相因此能抵消。
【数学式13】
数学式13
T≈PId1δφ+P(-Id1δ)φ=0···(13)
因此,通过使第一d轴电流指令为Id(其中Id≠0),使第一q轴电流指令我为0,使第二d轴电流指令为-Id,使第二q轴电流指令为0,从而能得到下述以往没有的效果:即使在由于角度误差而导致q轴电流流过的情况下,输出转矩也保持0不变,仅通过铜损来消耗静电能量,能对滤波用电容器5的电荷进行放电。
另外,在电压运算单元6所使用的角度中存在由角度信息检测单元10所生成的误差,有时会包含例如旋转n次的分量。在电压运算单元6中,使用该角度在旋转二轴坐标系与静止三相座标系之间进行转换,因该角度误差产生转矩脉动。在实施放电控制过程中,在电压运算单元6中以固定角度进行控制,从而能得到下述以往没有的效果:能抑制因旋转n次的角度误差而产生的转矩脉动。
并且,即使决定电流指令以使第一绕组组M1和第二绕组组M2中的输出转矩抵销而不作出动作,也存在因两组绕组组的尺寸差而导致实际上输出转矩不为0的情况。经由旋转电机3的输出轴将转矩传递至外部是在输出轴扭转之后进行的,因此也可切换放电控制的执行和停止以使输出转矩达到不会将转矩传递至外部的程度。例如,若以如下方式隔开一定的时间间隔来间断地执行放电控制,即,在100us期间执行放电控制,然后在200us期间停止放电控制,然后在100us期间执行放电控制,……,则能在将转矩传递到外部之前停止放电控制。即,通过以规定的频度实施放电控制,从而能得到下述以往没有的效果:一边抑制向外部传递转矩,一边使滤波用电容器放电。
并且,在图1所示的电动助力转向控制装置100中,具有以下效果:通过抑制转矩脉动或自转转矩的产生,来防止放电控制的实施带给用户不适感。
实施方式2﹒
下面,基于图4~图6对本发明的实施方式2进行说明。另外,与图1至图3相同或相当的部分标注相同的标号并省略其说明。
图4是表示本发明的实施方式2所涉及的旋转电机控制装置的整体结构的图。
关于与实施方式1共通的部分省略说明。实施方式1中的控制单元包括继电器4及滤波用电容器5,而实施方式2包括第一继电器4a、第二继电器4b、以及第一滤波用电容器5a、第二滤波用电容器5b,这一点与实施方式1是不同的。第一继电器4a连接在直流电源2与第一滤波用电容器5a之间,由继电器控制单元8进行控制,向第一电压施加单元7a提供电力以及切断电力。第一滤波用电容器5a与直流电源2并联连接,抑制母线电流的变动从而实现稳定的直流电流。第二继电器4b连接在直流电源2与第二滤波用电容器5b之间,由继电器控制单元8进行控制,向第二电压施加单元7b提供电力以及切断电力。第二滤波用电容器5b与直流电源2并联连接,抑制母线电流的变动从而实现稳定的直流电流。
在以上结构中,对第一滤波用电容器5a以及第二滤波用电容器5b的电荷进行放电(discharge)的放电控制用图5所示的流程图来实施。
首先,在步骤S11中,从继电器控制单元8对第一继电器4a以及第二继电器4b发出断开指示。
接着,在步骤S12中,控制指令生成单元16生成由彼此反相的第一电流指令和第二电流指令组成的控制指令C,向电压运算单元6进行发送。电压运算单元6基于控制指令C,对第一电压指令Vu1、Vv1、Vw1以及第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2进行运算并分别发送给第一开关信号生成单元15a以及第二开关信号生成单元15b。
在步骤S13中,检测是否从继电器4的断开起经过了t1时间。若经过了t1时间,则判断为经过了足以使第一滤波用电容器5a以及第二滤波用电容器5b的电荷进行放电的充足的时间,结束处理。若没经过t1时间,则保持步骤S12的状态持续进行处理。
另外,与实施方式1同样,第一电流指令为针对第一绕组组M1的电流指令,第二电流指令为针对第二绕组组M2的电流指令。
下述中,对步骤S12进行具体说明。
例如,若如式(5)那样提供电流指令,则第一绕组的输出转矩和第二绕组的输出转矩抵消,从而输出转矩T如式(14)那样变成0。
【数学式14】
数学式14
T=PIq1φ+P(-Iq1)φ=0···(14)
若设步骤S11后的滤波用电容器5a的静电电容为C1,设电荷为Q1,设滤波用电容器5b的静电电容为C2,设电荷为Q2,设旋转电机3的转速为ω,设第一绕组以及第二绕组的电阻为R,则滤波用电容器5a的静电能量Pc1、第一绕组组M1的转矩功率Pt1、第一绕组组的铜损Ploss1、滤波用电容器5b的静电能量Pc2、第二绕组组M2的转矩功率Pt2、第二绕组组的铜损Ploss2由式(15)给出。
【数学式15】
数学式15
Figure GDA0001972505700000151
在提供q轴电流指令以将输出转矩T相抵消的情况下,如式(15)那样在第一绕组组M1和第二绕组组M2中转矩功率Pt1、Pt2变成反相。当高速旋转时,第一绕组和第二绕组中的任一方的转矩功率为再生侧的转矩功率,因此向着滤波用电容器的静电能量增加的一侧进行动作。即,成为与铜损相抵消一侧的转矩功率,但如式(16)所示那样,若因铜损而导致的静电能量减少超过因再生而得到的静电能量增加,则滤波用电容器的电荷进行放电,因此转速ω满足式(17)即可。
【数学式16】
数学式16
|Pt1|<Plossl···(16)
数学式17
Figure GDA0001972505700000161
因此,在设q轴电流指令是不为0的值的情况下,可得到下述以往没有的效果:若一方仅由“铜损+力行的转矩电力”消耗静电能量,从而相比仅由铜损消耗静电能量的情况,能更快地进行放电,并且转速小于等于满足式(17)的规定值,则另一方也能仅由“铜损-再生的转矩电力”消耗静电能量从而进行放电。另外,此处假设为在第一绕组组M1中发生了再生,但在第二绕组组M2中发生再生也是同样的。并且,此处由式(17)表示了转速的范围,但在由式(3)提供电流指令的情况下若设为小于等于满足式(18)的规定值,则也能得到同样的效果。
【数学式18】
数学式18
Figure GDA0001972505700000162
并且,在旋转状态下实施放电控制过程中的电荷减少速度在滤波用电容器5a和滤波用电容器5b中时是不同的,因此若切换减少速度的大小则能缓和滤波用电容器5a与滤波用电容器5b的电荷之差。即,通过设定控制指令生成单元16以在放电控制中切换第一电流指令和第二电流指令的相位,从而能得到力图实现放电效果均等化这一以往没有的效果。
另外,不言而喻,即使在本实施方式2中,也与实施方式1同样,通过提供式(11)所示的电流指令从而能得到同样的效果。
接着,对于实施方式2的其它示例进行说明。图6是表示实施方式2的其它示例所涉及的旋转电机控制装置的整体结构的图。图6所示的控制单元1还包括第一继电器后电压检测单元13a、第二继电器后电压检测单元13b以及继电器故障判定单元14。
第一继电器后电压检测单元13a对相对于直流电源2经过第一继电器4a之后的电压即继电器后电压、也就是负载侧触点的电压进行检测,并向继电器故障判定单元14进行输出。
第二继电器后电压检测单元13b对相对于直流电源2经过第二继电器4b之后的电压即继电器后电压、也就是负载侧触点的电压进行检测,并向继电器故障判定单元14进行输出。
继电器故障判定单元14基于由第一继电器后电压检测单元13a以及第二继电器后电压检测单元13b得到的继电器后电压,对继电器的故障进行判定。
在第一继电器4a为正常、第二继电器4b发生短路故障的情况下,在由继电器控制单元8指示断开状态的状态下,第一继电器4a变成断开状态,第二继电器4b变成短路状态。若在该状态下实施放电控制,则第一滤波用电容器5a的电荷进行放电,但第二滤波用电容器5b的电荷由于直流电源2没有停止供电因此不进行放电。即,由第一继电器后电压检测单元13a得到的电压相对于直流电源2充分地降低,但由第二继电器后电压检测单元13b得到的电压变成与直流电源2的电压同等程度。因此,在实施了要将滤波用电容器的电荷进行放电的放电控制之后,由继电器故障判定单元14实施故障判定,从而能检测第一继电器4a以及第二继电器4b的故障。并且,通过使用继电器后电压,从而能用例如以下简单的判定方法来检测第一继电器4a以及第二继电器4b的短路故障:即,若由继电器后电压检测单元得到的电压为规定值以上,则判定为故障。此处,利用继电器后电压实施故障判定,但也可以使用流过绕组的电流等其它的检测值来实施故障判定。
另外,若控制单元1启动时在放电控制之后进行继电器的故障判定,则需要待机至放电结束的时间。因此,若构成电压运算单元6以在关机时实施放电控制,则可在关机时自动地实施放电控制,对滤波用电容器的电荷的一部分或全部进行放电。其结果是,在启动时的放电控制时中仅对剩余的电荷进行放电即可,因此能缩短启动时的放电所需要的时间。
实施方式3﹒
以下基于图7对本发明的实施方式3进行说明。
在实施方式1以及实施方式2中,一边使由第一绕组组M1产生的输出转矩与由第二绕组组产生的输出转矩抵消,一边对滤波器用电容器的电荷进行了放电,但当第一电压施加单元7a和第二电压施加单元7b中的任意方例如因故障而不能动作、第一绕组组M1和第二绕组组M2中的任意一方没有正常动作时,不能得到抵消效果。本实施方式3中,在图2的结构中,对其中一方的电压施加单元不进行动作时的放电控制的方法进行说明。这里对第二电压施加单元7b不进行动作的情况进行说明,但第一电压施加单元7a不进行动作的情况也是同样的。
图7是表示实施方式3中的放电控制的流程图。
首先,在步骤S21中,由继电器控制单元8对继电器4发出断开指示。
接着,在步骤S22中,控制指令生成单元16生成由第一电流指令组成的控制指令C,向电压运算单元6进行发送。电压运算单元6基于控制指令C对第一电压指令Vu1、Vv1、Vw1进行运算并发送给第一开关信号生成单元15a。此处,第一电流指令中,将旋转二轴坐标系中的d轴分量即第一d轴电流指令Id1变成Id1≠0,将q轴分量即第一q轴电流指令Iq变成Iq=0。
在步骤S23中,检测是否从继电器4的断开起经过了t1时间。若经过了t1时间,则判断为经过了足以使滤波用电容器5的电荷进行放电的充足的时间,结束处理。若没经过t1时间,则保持步骤S2的状态持续进行处理。
接着,对步骤S22进行具体说明。
在具有磁阻转矩的情况下输出转矩T由式(19)给出。此处,P为极对数,φ为磁通,Ld为d轴电感,Lq是q轴电感。
【数学式19】
数学式19
T=PIq1{φ+(Ld-Lq)Id1}···(19)
若设步骤S21后的滤波用电容器5的静电电容为C,设电荷为Q,设旋转电机3的转速为ω,设第一绕组组M1的电阻为R,则静电能量Pc、转矩功率Pt、铜损Ploss由式(20)给出。即,能通过由转矩功率Pt和铜损Ploss来消耗静电能量Pc,从而进行放电。
【数学式20】
数学式20
Figure GDA0001972505700000191
为了在实施放电控制过程中旋转电机3不进行旋转,需要输出转矩T为0。例如,如式(21)那样提供电流指令即可。
【数学式21】
数学式21
Figure GDA0001972505700000192
此时,输出转矩T、转矩功率Pt、铜损Ploss变成式(22)。通过使d轴电流指令的绝对值变大从而能使铜损变大,可对滤波用电容器5的电荷更快地进行放电。
【数学式22】
数学式22
Figure GDA0001972505700000201
因此,在第一绕组组M1以及第二绕组组M2的任意一方发生异常的情况下,当进行放电控制时,通过使正常侧绕组的d轴电流指令为Id(其中Id≠0),使q轴电流指令为0,从而能得到下述以往没有的效果:能使输出转矩保持0不变而仅消耗与铜损相当的静电能量,来对滤波用电容器的电荷进行放电。
然而,在控制用的dq轴与实际的dq轴偏移了δ的情况下,变成式(23)。
【数学式23】
数学式23
Figure GDA0001972505700000202
此时,输出转矩T变成式(24)。即,在存在角度误差的情况下,将导致出现与该误差和电流绝对值成正比的转矩。另一方面,在用齿轮以及链条等安装于旋转电机3以及旋转电机3的输出轴的机构中存在机械损耗。若在该机械损耗以内,则由于旋转电机3不进行旋转,因此决定使式(24)的输出转矩T在机械损耗以内那样的Ib。另外,通过将机械损耗预先存储于机械损耗存储部(未图示),当生成d轴电流指令时进行读取,从而求出使式(24)的输出转矩T在机械损耗以内那样的Ib的范围即可。
【数学式24】
数学式24
T=PIbδ{φ+(Ld-Lq)Ib}···(24)
并且,通常由于在d轴电感Ld和q轴电感Lq中q轴电感Lq较大,因此为了减少输出转矩T,设Ib>0以使得磁体转矩分量和磁阻转矩分量的符号相反即可。
由此,第一绕组以及第二绕组中的任意一方发生异常的情况下,作为放电控制时的旋转二轴坐标系中的电流指令,通过使正常侧绕组的d轴电流指令为Id(其中Id≠0),使q轴电流指令为0,从而能得到下述以往没有的效果:能在输出转矩能为0或机械损耗以内的状态下进行驱动。
实施方式4﹒
下面,基于图8~图10对本发明的实施方式5进行说明。
在实施方式1~3中,当进行放电控制时,控制指令生成单元16输出彼此反相的电流指令,从而使第一绕组组M1的输出转矩与第二绕组组M2的输出转矩抵消,但实施方式4中电压运算单元6输出反相的电压指令。若设第一电压指令的d轴分量为Vd1,设q轴分量为Vq1,设第二电压指令的d轴分量为Vd2,设q轴分量为Vq2,则在用反相进行了指示的情况下,式(25)成立。
【数学式25】
数学式25
Figure GDA0001972505700000211
对于Vd1、Vq1、Vd2、Vq2,式(26)的电压方程式成立。
【数学式26】
数学式26
Figure GDA0001972505700000212
Id1、Iq1、Id2、Iq2在ω微小的区域由式(27)给出。
【数学式27】
数学式27
Figure GDA0001972505700000221
即,若反相地用第一电压指令和第二电压指令进行指示,则第一绕组组M1和第二绕组组M2中有反相的电流流过。即,得到与反相地用第一电流指令和第二电流指令进行了指示的情况相同的效果。因此,当进行放电控制时,通过反相地用第一电压指令和第二电压指令进行指示,从而能得到下述以往没有的效果:能使输出转矩T保持0不变而仅消耗与铜损相当的静电能量,来对滤波用电容器的电荷进行放电。下面,在流过第一绕组组M1的电流和流过第二绕组组M2的电流之间没有相位差的情况下,分别对π/3的情况、π/6的情况进行说明。
(没有相位差的情况)
该情况下,基于第一电压指令的第一电压指令矢量V1*和基于第二电压指令的第二电压指令矢量V2*能分别在U(1)-V(1)-W(1)轴、U(2)-V(2)-W(2)轴上如图8所示那样来表示。括号内的数字是用于区分表示与第一绕组组M1相对应的轴和与第二绕组组M2相对应的轴的数字,带有(1)的U(1)、V(1)、W(1)分别表示与第一绕组组M1的U相、V相、W相对应的轴,带有(2)的U(2)、V(2)、W(2)分别表示与第二绕组组M2的U相、V相、W相对应的轴。此处,以U(1)轴为基准的第一电压指令矢量V1*的相位角为θv1,第二电压指令矢量V2*的相位角为θv2。此处,U(2)、V(2)、W(2)轴分别与U(1)、V(1)、W(1)轴一致,因此在要用反相指示电压指令矢量以使θv2=θv1+π的情况下,第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2分别设为与第一电压指令Vu1、Vv1、Vw1反相的值即可。
图8中,由于V1*在U(1)轴与-W(1)轴之间,因此可设Vv1为0而由Vu1和Vw1来表现。
由于V2*在-U(2)轴与W(2)轴之间,因此可设Vv2为0而由Vu2和Vw2来表现。由于三相电压指令之和为0,因此式(28)成立。
【数学式28】
数学式28
Figure GDA0001972505700000231
如式(29)那样,通过将Vu2和Vw2设为与Vu1和Vw1反相的值,从而能反相地用第一电压指令失量V1*和第二电压指令矢量V2*进行指示。
【数学式29】
数学式29
Figure GDA0001972505700000232
因此,当设第一电压指令中的A相的电压指令为Va时,通过设第一电压指令中的B相的电压指令为-Va,设第二电压指令中的A相的电压指令为-Va,设第二电压指令中的B相的电压指令为Va,从而能得到下述以往没有的效果:能使输出转矩保持0不变而仅消耗与铜损相当的静电能量,来对滤波用电容器的电荷进行放电。
在设第一电压指令中的V相的电压指令Vv1为0时,使第一电压施加单元7a的V相的上桥臂开关元件20aV以及下桥臂开关元件21aV截止即可,并且,在设第二电压指令中的V相的电压指令Vv2为0时,使第二电压施加单元7b的V相的上桥臂开关元件20bV以及下桥臂开关元件21bV截止即可。即,通过在第一电压施加单元中使上桥臂开关元件中的A相导通(使上桥臂开关元件20aU导通),使下桥臂开关元件中的B相导通(使下桥臂开关元件21aW导通),使其以外的开关元件截止,在第二电压施加单元中使下桥臂开关元件中的A相导通(使下桥臂开关元件20bU导通),使上桥臂开关元件中的B相导通(使上桥臂开关元件20bW导通),使其以外的开关元件截止,从而能得到下述以往没有的效果:能分别使用两相的桥臂,使输出转矩T保持0不变而仅消耗与铜损相当的静电能量,来对滤波用电容器的电荷进行放电。
另外,为了设第一电压指令中的V相的电压指令Vv1为0,可以使继电器23aV截止以断开与第一绕组组M1的连接,为了设第二电压指令中的V相的电压指令Vv2为0,可以使继电器23bV截止以断开与第二绕组组M2的连接。该情况下也当然能得到同样的效果。并且,在有上桥臂以及下桥臂开关元件中的至少一方发生了断开故障的相的情况下,第一开关信号生成单元15a或第二开关信号生成单元15b通过在发生断开故障的相中没有发生故障一侧的桥臂的开关元件截止的状态下,对没有发生故障的相的开关元件进行导通/截止操作,能得到下述以往没有的效果:能不受发生了断开故障地相地影响地使输出转矩T保持0不变而仅消耗与铜损相当的静电能量,来对滤波用电容器的电荷进行放电。
(相位差为nπ/3(n为0以上的整数)的情况)
在相位差为π/3的情况下,如图9A所示那样,分别将在没有相位差的情况下的-W(2)轴置换为U(2)轴,将-U(2)轴置换为V(2)轴,将-V(2)轴置换为W(2)轴。并且,当在流过第一绕组的电流与流过第二绕组的电流的相位差为nπ/3(n为零以上的整数)的情况下反相地指示电压指令矢量以使得θv2=θv1+π时,设第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2分别为由图9B所示的值即可。
(相位差为(π/6+nπ/3(n为0以上的整数))的情况)
相位差为π/6的情况下,如图10A所示那样,U(2)、V(2)、W(2)轴分别与U(1)、V(1)、W(1)偏差π/6。图10A中,由于第一电压指令矢量V1*在U(1)轴与-W(1)轴之间,因此可设Vv1为0而由Vu1和Vw1来表现。第二电压指令矢量V2*存在于-U(2)轴上,电流通过任意相的上桥臂流向第二绕组组M2,通过任意相的下桥臂流向直流电源2或滤波用电容器5,因此不能只施加第二电压指令中的V相的电压指令Vu2。即,相位差为π/6的情况下,通过两相的开关元件的操作不能生成反相的电压指令矢量,当如式(28)那样提供了第一电压指令Vu1以及Vw1时,由式(30)来给出并实现第二电压指令Vu2、Vv2、Vw2。
【数学式30】
数学式30
Figure GDA0001972505700000251
因此,当设第一电压指令中的A相的电压指令为Va时,通过设第一电压指令中的B相的电压指令为-Va,设与A相的电压指令以及B相的电压指令的合成矢量相一致的第二电压指令中的C相的电压指令为
Figure GDA0001972505700000252
设第二电压指令中的D相以及E相的电压指令为
Figure GDA0001972505700000253
从而能得到下述以往没有的效果:在一方的绕组组存在没有电流流过的相的状态下,能设输出转矩T为0并仅消耗与铜损相当的静电能量,来对滤波用电容器5的电荷进行放电。并且,如图10B所示那样,在相位差为(π/6+nπ/3(n为0以上的整数))的情况下能通过提供第二电压指令而得到同样的效果。
并且,在有上桥臂以及下桥臂开关元件中的至少一方发生了断开故障的相的情况下,通过将发生了断开故障的相设成电压指令为0的相,从而第一开关信号生成单元15a或第二开关信号生成单元15b通过在发生断开故障的相中没有故障一侧的桥臂的开关元件截止的状态下对没有故障的相的开关元件进行导通/截止操作,能得到下述以往没有的效果:能不受发生了断开故障的相影响地使输出转矩T保持0不变而仅消耗与铜损相当的静电能量,来对滤波用电容器的电荷进行放电。
并且,这里对使用了Vu1和Vw1的情况进行了说明,但其它组合当然也能得到同样的效果。
并且,在上述实施方式中对绕组组的数量为两个的情况进行了说明,但绕组组的数量并不限于此。绕组组的数量为三个以上的情况下,只要绕组组的数为偶数,就可以构成转矩互相抵消的绕组组对。若绕组组的数量为奇数,则在进行放电控制时,仅在成对的绕组组中使电流流过来使转矩相互抵消从而防止旋转电机3整体产生转矩即可。
另外,本发明可以在其发明范围内对各实施方式进行自由组合,或者对各实施方式适当地进行变形、省略。
标号说明
1 控制单元(旋转电机控制装置)
2 直流电源
3 旋转电机
4、4a、4b 继电器
5、5a、5b 滤波用电容器
6 电压运算单元
7a、7b 电压施加单元
13 继电器后电压检测单元
14 继电器故障判断单元
16 控制指令生成单元
20aU、20aV、20aW、20bU、20bV、20bW 上桥臂开关元件
21aU、21aV、21aW、21bU、21bV、21bW 下桥臂开关元件
92 转矩检测单元
100 电动助力转向控制装置
U1、U2、V1、V2、W1、W2 绕组
M1 第一绕组组
M2 第二绕组组
C 控制指令
V1﹡、V2﹡ 电压指令矢量
ST 转矩检测信号
TR 辅助转矩。

Claims (31)

1.一种旋转电机控制装置,用于具有包括第一绕组组以及第二绕组组的定子的旋转电机,其特征在于,包括:
继电器,该继电器提供或切断来自直流电源的电流;
电容器,该电容器对由所述直流电源所提供的电流的变动进行抑制;
控制指令生成单元,该控制指令生成单元生成对流向所述第一绕组组的电流进行指示的第一控制指令以及对流向所述第二绕组组的电流进行指示的第二控制指令;
电压运算单元,该电压运算单元根据所述第一控制指令对第一电压指令进行运算,并根据所述第二控制指令对第二电压指令进行运算;
第一电压施加单元,该第一电压施加单元基于所述第一电压指令向所述第一绕组组施加电压;以及
第二电压施加单元,该第二电压施加单元基于所述第二电压指令向所述第二绕组组施加电压,
所述旋转电机控制装置一边使由从所述电容器流向所述第一绕组组的电流所产生的转矩与由从所述电容器流向所述第二绕组组的电流所产生的转矩互相抵消,一边对所述电容器的电荷进行放电控制,
所述第一控制指令以及所述第二控制指令分别为旋转二轴坐标系的第一电流指令以及第二电流指令,所述第一电流指令以及所述第二电流指令彼此反相。
2.如权利要求1所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述第一电流指令以及所述第二电流指令中的d轴电流指令以及q轴电流指令分别非零。
3.如权利要求1所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述第一电流指令以及所述第二电流指令中的d轴电流指令分别为零,q轴电流指令分别非零。
4.如权利要求1所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述第一电流指令以及所述第二电流指令中的d轴电流指令分别非零,q轴电流指令分别为零。
5.如权利要求1至4的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
在所述旋转电机正进行旋转的情况下,在因流过会产生与所述旋转相反方向的转矩的绕组组的电流而导致的铜损大于因所述旋转电机的旋转而产生的再生电力的情况下,所述电压运算单元对所述电容器进行放电控制。
6.如权利要求1至4的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
还包括对所述旋转电机的转速进行检测的转速检测单元,当所述旋转电机的转速小于放电控制时因铜损而导致的所述电容器的静电能量的减少与因再生而导致的所述电容器的静电能量的增加相等的转速时,实施放电控制。
7.如权利要求1至4的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
在所述旋转电机正进行旋转的情况下,所述控制指令生成单元在所述电容器的放电过程中切换所述第一电流指令以及所述第二电流指令的相位。
8.如权利要求1至4的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述电容器是与所述第一绕组组相对应的第一电容器以及与所述第二绕组组相对应的第二电容器,所述第一电容器与所述第一电压施加单元并联连接,使电流流向所述第一绕组组从而进行放电控制,所述第二电容器与所述第二电压施加单元并联连接,使电流流向所述第二绕组组从而进行放电控制。
9.如权利要求1至4的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
在所述第一绕组组和所述第二绕组组的任意一方发生异常的情况下,针对正常的绕组组的电流指令中的d轴电流指令非零,q轴电流指令为零。
10.如权利要求9所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
在所述第一绕组组和所述第二绕组组中的任意一方发生异常的情况下,针对所述正常的绕组组的电流指令中的d轴电流指令为正值。
11.如权利要求9所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述控制指令生成单元设定针对所述正常的绕组组的电流指令中的d轴电流指令,且使流过所述正常的绕组组的电流所产生的转矩在所述旋转电机以及连接所述旋转电机的机构的机械损耗以下。
12.如权利要求1至4的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述电压运算单元在所述放电控制的实施过程中将所述旋转电机的角度设为固定来进行运算。
13.如权利要求1至4的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
还包括对所述继电器的开闭进行控制的继电器控制单元,所述放电控制在所述继电器断开的状态下实施。
14.如权利要求1至4的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
还包括基于所述继电器的负载侧触点的电压对所述继电器的故障进行判定的继电器故障判定单元。
15.如权利要求14所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述继电器故障判定单元在所述电容器的放电控制之后对所述继电器的故障进行判定。
16.如权利要求1至4的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述电压运算单元隔开预先确定的时间间隔而间断地进行所述电容器的放电控制。
17.如权利要求1至4的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述电压运算单元在关机时进行所述电容器的放电控制。
18.如权利要求1至4的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,还包括:
第一开关信号生成单元,该第一开关信号生成单元基于所述第一电压指令生成第一开关信号,并将该第一开关信号输出至所述第一电压施加单元;以及第二开关信号生成单元,该第二开关信号生成单元基于所述第二电压指令生成第二开关信号,并将该第二开关信号输出至所述第二电压施加单元。
19.一种旋转电机控制装置,用于具有包括第一绕组组以及第二绕组组的定子的旋转电机,其特征在于,包括:
继电器,该继电器提供或切断来自直流电源的电流;
电容器,该电容器对由所述直流电源所提供的电流的变动进行抑制;
控制指令生成单元,该控制指令生成单元生成对流向所述第一绕组组的电流进行指示的第一控制指令以及对流向所述第二绕组组的电流进行指示的第二控制指令;
电压运算单元,该电压运算单元根据所述第一控制指令对第一电压指令进行运算,并根据所述第二控制指令对第二电压指令进行运算;
第一电压施加单元,该第一电压施加单元基于所述第一电压指令向所述第一绕组组施加电压;以及
第二电压施加单元,该第二电压施加单元基于所述第二电压指令向所述第二绕组组施加电压,
所述旋转电机控制装置一边使由从所述电容器流向所述第一绕组组的电流所产生的转矩与由从所述电容器流向所述第二绕组组的电流所产生的转矩互相抵消,一边对所述电容器的电荷进行放电控制,
所述第一电压指令以及所述第二电压指令分别为旋转二轴坐标系的电压指令且彼此反相。
20.如权利要求19所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
在流过所述第一绕组组的电流与流过所述第二绕组组的电流的相位差为nπ/3,且n为0以上的整数的情况下,
当所述第一电压指令中的第1相的电压指令设为Va时,
将所述第一电压指令中的第2相的电压指令设为-Va,
将所述第二电压指令中的第3相的电压指令设为-Va,
将所述第二电压指令中的第4相的电压指令设为Va。
21.如权利要求19所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
在流过所述第一绕组组的电流与流过所述第二绕组组的电流的相位差为π/6+nπ/3,且n为0以上的整数的情况下,
当所述第一电压指令中的第1相的电压指令设为Va、所述第一电压指令中的第2相的电压指令设为-Va时,
将与所述第一电压指令中的所述第1相的电压指令和所述第2相的电压指令的合成矢量相一致的所述第二电压指令中的第3相的电压指令设为
Figure FDA0003376809300000041
Figure FDA0003376809300000042
将所述第二电压指令中的第4相和第5相的电压指令值设为
Figure FDA0003376809300000051
22.如权利要求19所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
在流过所述第一绕组组的电流与流过所述第二绕组组的电流的相位差为π/6+nπ/3,且n为0以上的整数的情况下,
当所述第一电压指令中的第1相的电压指令设为Va、所述第一电压指令中的第2相的电压指令设为-Va时,
将与所述第一电压指令中的所述第1相的电压指令和所述第2相的电压指令的合成矢量相一致的所述第二电压指令中的第3相的电压指令设为
Figure FDA0003376809300000052
Figure FDA0003376809300000053
将所述第二电压指令中的第4相和第5相的电压指令设为
Figure FDA0003376809300000054
23.如权利要求20至22的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述第一电压施加单元对上桥臂开关元件中的所述第1相的开关元件进行导通,对下桥臂开关元件中的所述第2相的开关元件进行导通,对所述上桥臂开关元件中的所述第1相及所述下桥臂开关元件中的所述第2相以外的开关元件进行截止,
所述第二电压施加单元对开关元件进行导通或截止以得到与在所述第一电压施加单元中得到的电压矢量反相的电压矢量。
24.如权利要求23所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
在所述第一电压施加单元或所述第二电压施加单元中,当存在上桥臂以及下桥臂开关元件中的至少一方发生了断开故障的相的情况下,
所述第一电压施加单元或所述第二电压施加单元对与具有发生所述断开故障的开关元件的桥臂同相且相反侧的桥臂的开关元件进行截止。
25.如权利要求19至22的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
还包括对所述继电器的开闭进行控制的继电器控制单元,所述放电控制在所述继电器断开的状态下实施。
26.如权利要求19至22的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
还包括基于所述继电器的负载侧触点的电压对所述继电器的故障进行判定的继电器故障判定单元。
27.如权利要求26所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述继电器故障判定单元在所述电容器的放电控制之后对所述继电器的故障进行判定。
28.如权利要求19至22的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述电压运算单元隔开预先确定的时间间隔而间断地进行所述电容器的放电控制。
29.如权利要求19至22的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,
所述电压运算单元在关机时进行所述电容器的放电控制。
30.如权利要求19至22的任一项所述的旋转电机控制装置,其特征在于,还包括:
第一开关信号生成单元,该第一开关信号生成单元基于所述第一电压指令生成第一开关信号,并将该第一开关信号输出至所述第一电压施加单元;以及第二开关信号生成单元,该第二开关信号生成单元基于所述第二电压指令生成第二开关信号,并将该第二开关信号输出至所述第二电压施加单元。
31.一种电动助力转向控制装置,其特征在于,包括:
如权利要求1至30的任一项所述的旋转电机控制装置;
转矩检测单元,该转矩检测单元检测车辆的转向转矩并将转矩检测信号发送至所述旋转电机控制装置;以及
旋转电机,该旋转电机由所述旋转电机控制装置进行控制,产生对所述转向转矩进行辅助的辅助转矩。
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