CN111404396A - 电力转换装置、驱动装置以及助力转向装置 - Google Patents
电力转换装置、驱动装置以及助力转向装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111404396A CN111404396A CN201911279851.3A CN201911279851A CN111404396A CN 111404396 A CN111404396 A CN 111404396A CN 201911279851 A CN201911279851 A CN 201911279851A CN 111404396 A CN111404396 A CN 111404396A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inverter
- motor
- power
- power conversion
- phase
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/01—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for shielding from electromagnetic fields, i.e. structural association with shields
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
- H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
- H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements 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
- H02P27/06—Arrangements 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2211/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to measuring or protective devices or electric components
- H02K2211/03—Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
本发明提供电力转换装置、驱动装置以及助力转向装置,提供也考虑了连接线对磁场的影响的结构。电力转换装置具有:第1逆变器,其与马达的绕组的一端连接;第2逆变器,其与相对于一端的另一端连接;磁传感器,其安装于第1基板面,用于马达的控制,在该第1基板面上安装有第1逆变器;逆变器连接线,其将第1逆变器和第2逆变器连接起来;第1马达连接线,其将一端和第1逆变器连接起来;以及第2马达连接线,其将另一端和第2逆变器连接起来,逆变器连接线具有与第1基板面相交的第1部位,第1马达连接线具有与第1基板面相交的第2部位,第1部位位于以磁传感器为边界的第2部位侧和相反侧中的该第2部位侧。
Description
技术领域
本发明涉及电力转换装置、驱动装置以及助力转向装置。
背景技术
以往,公知有利用2个逆变器对马达的电力进行转换的逆变器驱动系统。
例如在专利文献1中,电力转换装置的第1逆变器与线圈的一端和第1电池连接,第2逆变器与线圈的另一端和第2电池连接。另外,高电位侧连接线将第1逆变器的第1高电位侧布线和第2逆变器的第2高电位侧布线连接起来,低电位侧连接线将第1逆变器的第1低电位侧布线和第2逆变器的第2低电位侧布线连接起来。
专利文献1:日本特开2016-181949号公报
但是,在现有技术中,没有考虑到由在连接线中流动的零相电流产生的磁场的影响。
发明内容
因此,本发明的目的之一在于,提供也考虑了连接线对磁场的影响的结构。
本发明的一个方式的电力转换装置对来自电源的电力进行转换,并将转换后的电力提供给具有n相的绕组的马达,n为3以上的整数,其中,所述电力转换装置具有:第1逆变器,其与上述绕组的一端连接;第2逆变器,其与相对于上述一端的另一端连接;磁传感器,其安装于第1基板面,用于上述马达的控制,在该第1基板面上安装有上述第1逆变器;逆变器连接线,其将上述第1逆变器和上述第2逆变器连接起来;第1马达连接线,其将上述一端和上述第1逆变器连接起来;以及第2马达连接线,其将上述另一端和上述第2逆变器连接起来,上述逆变器连接线具有与上述第1基板面相交的第1部位,上述第1马达连接线具有与上述第1基板面相交的第2部位,上述第1部位位于以上述磁传感器为边界的上述第2部位侧和相反侧中的该第2部位侧。
另外,本发明的一个方式的驱动装置具有:上述电力转换装置;以及马达,其由上述电力转换装置提供电力。
另外,本发明的一个方式的助力转向装置具有:上述电力转换装置;马达,其由上述电力转换装置提供电力;以及助力转向机构,其由上述马达进行驱动。
根据本发明,实现了也考虑了连接线对磁场的影响的结构。
附图说明
图1是示意性地示出本实施方式的马达驱动单元的电路结构的图。
图2是示出在马达的各相的各线圈中流动的电流值的一例的图。
图3是示出在马达的各相的各线圈中流动的电流值的其他例子的图。
图4是示意性地示出马达驱动单元的硬件结构的图。
图5是示意性地示出第1安装基板和第2安装基板的硬件结构的图。
图6是示出第1部位和第2部位的配置的图。
图7是示出第1部位和第2部位的配置不同的变形例的图。
图8是示出电源结构不同的变形例的图。
图9是示出2相驱动中的电流波形的图。
图10是示出安装基板的硬件结构不同的变形例的图。
图11是示意性地示出本实施方式的助力转向装置的结构的图。
标号说明
101、102:逆变器;110、120:逆变器连接线;111、121:逆变器汇流条;130:第1部位;200:马达;211:马达汇流条;230:第2部位;300:控制电路;310:角度传感器;400、401、402:电源;1000:马达驱动单元;1001、1002:安装基板;1006:双面安装基板;2000:助力转向装置。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的电力转换装置、驱动装置以及助力转向装置的实施方式进行详细说明。但是,为了避免以下的说明不必要地冗长,使本领域技术人员容易理解,有时省略过度的详细说明。例如,有时省略对众所周知的事项的详细说明和对实质上相同的结构的重复说明。
在本说明书中,以将来自电源的电力转换为向具有3相(U相、V相、W相)的绕组(有时表述为“线圈”)的3相马达提供的电力的电力转换装置为例,对本公开的实施方式进行说明。但是,将来自电源的电力转换为向具有4相或5相等n相(n为4以上的整数)的绕组的n相马达提供的电力的电力转换装置也属于本公开的范畴。
(马达驱动单元1000的电路结构)
图1是示意性地示出本实施方式的马达驱动单元1000的电路结构的图。
马达驱动单元1000具有逆变器101、102、马达200以及控制电路300。
在本说明书中,对具有马达200作为结构要素的马达驱动单元1000进行说明。具有马达200的马达驱动单元1000相当于本发明的驱动装置的一例。但是,马达驱动单元1000也可以是省略了马达200作为结构要素的用于驱动马达200的装置。省略了马达200的马达驱动单元1000相当于本发明的电力转换装置的一例。
马达200例如是三相交流马达。马达200具有U相、V相以及W相的线圈。线圈的卷线方式例如是集中卷线或分布卷线。
马达驱动单元1000与电源400连接。在本实施方式中,在马达驱动单元1000的电路上的2个部位与同一电源400连接。电源400生成规定的电源电压(例如12V)。作为电源400,例如使用直流电源。但是,电源400也可以是AC-DC转换器或DC-DC转换器,也可以是电池(蓄电池)。在图1中,作为一例,示出了第1逆变器101和第2逆变器102共用的电源400,但马达驱动单元1000也可以与第1逆变器101用的第1电源和第2逆变器102用的第2电源连接。另外,马达驱动单元1000也可以在内部具有电源。
在马达驱动单元1000所具有的2个逆变器101、102中,电源端彼此通过第1逆变器连接线110而连接起来,接地端彼此通过第2逆变器连接线120而连接起来。在本说明书中,关于部件(结构要素)彼此的“连接”,除非另有说明,否则表示电连接。
即,在本实施方式中,从同一电源对2个逆变器101、102提供电力。另外,在本实施方式中,作为将2个逆变器101、102相互连接起来的逆变器连接线,具有将第1逆变器101和第2逆变器102的接地端彼此连接起来的逆变器连接线120以及将第1逆变器101和第2逆变器102的电源端彼此连接起来的逆变器连接线110。
如后所述,第1逆变器连接线110和第2逆变器连接线120具有汇流条的部分。
马达驱动单元1000具有电容器105、106。电容器105、106是所谓的平滑电容器,通过吸收在马达200中产生的环流电流而使电源电压稳定化、抑制扭矩波动。电容器105、106例如是电解电容器,容量和使用的个数是根据设计规格等而适当决定的。
马达驱动单元1000能够通过2个逆变器101、102而将来自电源400的电力转换为向马达200提供的电力。例如,马达驱动单元1000能够将直流电力转换为作为U相、V相以及W相的伪正弦波的三相交流电力。
2个逆变器101、102中的第1逆变器101与马达200的线圈的一端210连接,第2逆变器102与马达200的线圈的另一端220连接。各逆变器101、102具备具有3个支路的桥式电路。各逆变器101、102所具备的3个支路与马达200的U相、V相、W相的绕组分别连接。而且,由1个绕组以及与该绕组的两端连接的支路构成了H桥。即,马达驱动单元1000具有与U相、V相、W相对应的3个H桥。马达驱动单元1000能够通过这3个H桥而分别对U相、V相、W相的绕组单独提供电力。
控制电路300从例如助力转向装置的控制用计算机等的外部装置被输入马达200的目标扭矩等。控制电路300根据由角度传感器310(参照图5)等检测到的马达200的旋转信号以及上述目标扭矩或省略了图示的电位传感器的检测结果等而设定目标电流值,对基于逆变器101、102的马达200的驱动进行控制。具体而言,控制电路300对逆变器101、102所具备的各开关元件的接通和断开动作进行PWM控制。
另外,作为控制电路,也可以具备分别对应于2个逆变器101、102的2个控制电路。
图2是示出在马达200的各相的各线圈中流动的电流值的一例的图。
在图2中例示了对按照三相通电控制来控制第1逆变器101和第2逆变器102时在马达200的U相、V相以及W相的各线圈中流动的电流值进行标绘而得到的电流波形(正弦波)。图2的横轴表示马达电角度(度),纵轴表示电流值(A)。Ipk表示各相的最大电流值(电流值峰值)。
在图2所示那样的三相通电控制的电流波形的情况下,U相、V相以及W相各自的电流值的总和为0。因此,在将2个逆变器101、102相互连接起来的逆变器连接线110、120中没有电流流动。
马达驱动单元1000也能够通过2个逆变器101、102、使用正弦波以外的波形而对马达200进行驱动。
图3是示出在马达200的各相的各线圈中流动的电流值的其他例子的图。
在图3中,例示了在U相、V相以及W相中分别流动有彼此相等的所谓的零相电流成分的情况下的电流波形。图3中虚线所示的零相电流成分与图2所示的正弦波叠加的结果为,U相、V相以及W相各自的电流波形成为类似梯形波的波形。这样的波形例如用于提供各相的峰值被抑制的电流的用途等。
在这样零相电流成分流动的情况下,3相的电流值的总和不为0,但与3相的零相电流成分相当的电流在逆变器连接线110、120中流动。因此,U相、V相以及W相这3相加上逆变器连接线110、120的电流值的总和在使用任何电流波形的情况下均始终为0。
(马达驱动单元1000的硬件结构)
接下来,对马达驱动单元1000的硬件结构进行说明。
图4是示意性地示出马达驱动单元1000的硬件结构的图。
马达驱动单元1000具有第1安装基板1001、第2安装基板1002、壳体1003、连接器1004、1005以及上述的马达200作为硬件结构。
线圈的一端210和另一端220从马达200的外周附近突出,线圈的一端210向马达200的中心侧弯曲。线圈的一端210与朝向安装基板1001、1002延伸的汇流条211连接,汇流条211贯通第1安装基板1001和第2安装基板1002双方并与第1安装基板1001连接。线圈的另一端220向第2安装基板1002延伸并与第2安装基板1002连接。
第1安装基板1001与第2安装基板1002的基板面相互对置。马达200的旋转轴线在基板面对置的方向上延伸。第1安装基板1001、第2安装基板1002以及马达200通过收纳于壳体1003内而相互的位置被固定。
在第1安装基板1001和第2安装基板1002上分别安装有与来自同一电源400(参照图1)的电源线连接的连接器1004、1005。
图5是示意性地示出第1安装基板1001和第2安装基板1002的硬件结构的图。
在第1安装基板1001安装有第1逆变器101和控制电路300,在第2安装基板1002安装有第2逆变器102。在控制电路300中组装有作为磁传感器的角度传感器310。即,安装有第1逆变器101和角度传感器310的第1基板面是第1安装基板1001上的面,第2逆变器102安装于与第1安装基板1001不同的第2安装基板1002上。
与马达200的线圈的一端210相连的汇流条211与第1安装基板1001上的第1逆变器101连接,线圈的另一端220与第2安装基板1002上的第2逆变器102连接。在以下的说明中,有时将与线圈的一端210相连的汇流条211称为马达汇流条211。
如上所述,2个逆变器101、102通过逆变器连接线110、120而相互连接。由于2个逆变器101、102分开安装于第1安装基板1001和第2安装基板1002,因此逆变器连接线110、120具有将第1安装基板1001和第2安装基板1002相互连接起来的汇流条111、121的部分。在以下的说明中,有时将作为逆变器连接线110、120的一部分的汇流条111、121称为逆变器汇流条111、121。
逆变器汇流条111、121配置于马达汇流条211附近,其结果为,如后所述,抑制了在逆变器汇流条111、121和马达汇流条211中流动的电流对角度传感器310的磁场的影响。逆变器汇流条111、121具有与安装有第1逆变器101和角度传感器310的基板面相交的部位(以下,将该部位称为第1部位)。另外,马达汇流条211也具有与该基板面相交的部位(以下,将该部位称为“第2部位”)。第1部位和上述第2部位是汇流条上的部位。
图6是示出第1部位和第2部位的配置的图。
图6的纸面相当于第1安装基板1001的基板面。
在第1安装基板1001的基板面上配置有2个第1部位130和3个第2部位230,在该基板面上也配置有角度传感器310。
第1部位130位于以角度传感器310(磁传感器)为边界的第2部位侧S1和相反侧S2中的该第2部位侧S1。第2部位侧S1和相反侧S2例如是按照边界线L将第1安装基板1001的基板面分为两部分而得到的各区域。第1部位130和第2部位230相对于角度传感器310位于同一侧。另外,在逆变器汇流条111、121和马达汇流条211中流动的电流的电流值的总和始终为0。因此,由在逆变器汇流条111、121和马达汇流条211中流动的电流产生的磁场在逆变器汇流条111、121和马达汇流条211中相互抵消,抑制了磁场对角度传感器310的影响。
另外,在本实施方式的配置中,第1部位130和第2部位230各自与角度传感器310(磁传感器)的距离d1、d2均比第1部位130与第2部位230相互之间的距离d3远。因此,在角度传感器310的位置的磁场的抵消大。
在本实施方式中,例如,分别对应于3相的绕组而具有3根马达汇流条211,第1部位130与由3根马达汇流条211中的3个第2部位230构成的组相距比该第2部位230相互之间的最大宽度d4近的距离d5。因此,磁场的抵消明显。
通过至少在角度传感器310的位置磁场相互抵消,抑制了磁场对角度传感器310的影响,实现了顺畅的马达驱动。
(变形例)
图7是示出第1部位和第2部位的配置不同的变形例的图。
图7的纸面也相当于第1安装基板1001的基板面。
在图7所示的变形例中,2根逆变器汇流条111、121中的2个第1部位130例如夹着由3根马达汇流条211中的3个第2部位230构成的组的中心C而位于两侧。根据这样的配置,磁场的抵消变得特别明显,在从中心C观察到的任何方向上磁场均相互抵消。
图8是示出电源结构不同的变形例的图。
在图8所示的变形例中,作为电源,连接有第1逆变器101用的电源401和第2逆变器102用的电源402。即,从不同的电源401、402对第1逆变器101和第2逆变器102提供电力。另外,作为将2个逆变器101、102相互连接起来的逆变器连接线,具有将第1逆变器101和第2逆变器102的接地端彼此连接起来的逆变器连接线120。作为逆变器连接线,也可以具有将第1逆变器101和第2逆变器102的电源端彼此连接起来的逆变器连接线。在图8所示的变形例中,考虑了仅基于2个逆变器101、102中的一方的马达200的驱动,仅具有将接地端彼此连接起来的逆变器连接线120。
关于图8所示的变形例中的第1部位和第2部位的配置,例如,使用在图6所示的配置或图7所示的配置中消除2个第1部位130中的一方的配置。
在图8所示的变形例中,在2个逆变器101、102双方正常、并且2个电源401、402双方也正常的情况下,例如使用图2所示的正弦波的电流波形等而对马达200进行驱动。与此相对,在2个逆变器101、102中的一方发生了故障的情况下、或在2个电源401、402中的一方发生了故障的情况下,通过仅基于正常的一方的例如3相驱动来执行马达200的驱动。
另外,在U相、V相以及W相中的一相发生了故障的情况下,例如通过2相驱动而对马达200进行驱动。
图9是示出2相驱动中的电流波形的图。
在2相驱动中,相对于图2所示那样的3相驱动的电流波形,抵消发生了故障的相(例如U相)的正弦波的零相电流成分与U相、V相以及W相分别叠加。通过使用图9中虚线所示的零相电流成分,例如U相始终为电流0,实现了仅基于V相和W相这2相的驱动。
在这样的2相驱动中,U相、V相以及W相的电流值的总和不为0,但由于与3相的零相电流成分相当的电流在逆变器连接线120中流动,因此U相、V相以及W相这3相加上逆变器连接线120的电流值的总和为0。其结果为,由在U相、V相以及W相这3相中流动的电流产生的磁场与由在逆变器连接线120中流动的电流所产生的磁场相互抵消,抑制了磁场对角度传感器的影响。
图10是示出安装基板的硬件结构不同的变形例的图。
在图10所示的变形例中,具有双面安装基板1006。在双面安装基板1006的第1面上安装有第1逆变器101和控制电路300,在双面安装基板1006的第2面上安装有第2逆变器102。在控制电路300中组装有作为磁传感器的角度传感器310。即,安装有第1逆变器101和角度传感器310的第1基板面是双面安装基板1006的第1面,第2逆变器102安装于双面安装基板1006中的相对于上述第1面位于背面侧的第2面。
与马达200的线圈的一端210相连的马达汇流条211贯通双面安装基板1006并与第1逆变器101连接。马达汇流条211具有与双面安装基板1006的第1面相交的部位。该部位相当于上述的第2部位。
将2个逆变器101、102相互连接起来的逆变器连接线110、120具有贯通双面安装基板1006的例如贯通通孔的部分。而且,贯通通孔的部分具有与双面安装基板1006的第1面相交的部位。该部位相当于上述的第1部位。
在图10所示的变形例中,作为第1部位和第2部位的配置,例如使用图6所示的配置或图7所示的配置。由此,得到了对于双面安装基板中的布线也考虑了磁场的影响的优选的结构。
(助力转向装置的实施方式)
汽车等车辆通常具有助力转向装置。助力转向装置生成辅助扭矩,该辅助扭矩用于辅助通过驾驶员操作方向盘而产生的转向系统的操舵扭矩。辅助扭矩由辅助扭矩机构生成,能够减轻驾驶员的操作负担。例如,辅助扭矩机构由操舵扭矩传感器、ECU、马达以及减速机构等构成。操舵扭矩传感器检测转向系统的操舵扭矩。ECU根据操舵扭矩传感器的检测信号而生成驱动信号。马达根据驱动信号而生成与操舵扭矩对应的辅助扭矩,并经由减速机构将辅助扭矩传递给转向系统。
上述实施方式的马达驱动单元1000优选用于助力转向装置。图11是示意性地示出本实施方式的助力转向装置2000的结构的图。
助力转向装置2000具有转向系统520和辅助扭矩机构540。
转向系统520例如具有方向盘521、转向轴522(也被称为“转向柱”)、万向联轴器523A、523B以及旋转轴524(也被称为“小齿轮轴”或“输入轴”)。
另外,转向系统520例如具有齿条齿轮机构525、齿条轴526、左右球窝接头552A、552B、横拉杆527A、527B、转向节528A、528B以及左右操舵车轮(例如左右前轮)529A、529B。
方向盘521经由转向轴522和万向联轴器523A、523B与旋转轴524连结。旋转轴524经由齿条齿轮机构525与齿条轴526连结。齿条齿轮机构525具有设置于旋转轴524的小齿轮531和设置于齿条轴526的齿条532。齿条轴526的右端依次经由球窝接头552A、横拉杆527A以及转向节528A与右操舵车轮529A连结。与右侧同样地,齿条轴526的左端依次经由球窝接头552B、横拉杆527B以及转向节528B与左操舵车轮529B连结。这里,右侧和左侧与从坐在座位上的驾驶员观察到的右侧和左侧分别一致。
根据转向系统520,通过驾驶员操作方向盘521而产生操舵扭矩,并经由齿条齿轮机构525传递给左右操舵车轮529A、529B。由此,驾驶员能够操作左右操舵车轮529A、529B。
辅助扭矩机构540例如具有操舵扭矩传感器541、ECU 542、马达543、减速机构544以及电力供给装置545。辅助扭矩机构540对从方向盘521到左右操舵车轮529A、529B的转向系统520施加辅助扭矩。另外,辅助扭矩有时被称为“附加扭矩”。
作为ECU 542,例如使用图1所示的控制电路300。另外,作为电力供给装置545,例如使用图1所示的逆变器101、102。另外,作为马达543,例如使用图1所示的马达200。在ECU542、马达543以及电力供给装置545构成通常被称为“机电一体型马达”的单元的情况下,作为该单元,例如优选使用图4所示的硬件结构的马达驱动单元1000。由图11所示的各要素中的除了ECU 542、马达543以及电力供给装置545以外的要素构成的机构相当于由马达543驱动的助力转向机构的一例。
操舵扭矩传感器541检测由方向盘521施加的转向系统520的操舵扭矩。ECU 542根据来自操舵扭矩传感器541的检测信号(以下记作“扭矩信号”)而生成用于驱动马达543的驱动信号。马达543根据驱动信号产生与操舵扭矩对应的辅助扭矩。辅助扭矩经由减速机构544传递到转向系统520的旋转轴524。减速机构544例如是蜗轮机构。辅助扭矩进而从旋转轴524传递到齿条齿轮机构525。
助力转向装置2000根据转向系统520被施加辅助扭矩的部位而分为小齿轮辅助型、齿条辅助型以及柱辅助型等。在图11中示出了小齿轮辅助型的助力转向装置2000。但是,助力转向装置2000也适用于齿条辅助型、柱辅助型等。
不仅能够对ECU 542输入扭矩信号,也能够输入例如车速信号。ECU 542的微控制器能够根据扭矩信号或车速信号等而对马达543进行矢量控制或PWM控制。
ECU 542至少根据扭矩信号而设定目标电流值。优选为,ECU 542考虑由车速传感器检测到的车速信号、进而考虑由角度传感器检测到的转子的旋转信号而设定目标电流值。ECU 542能够以使由电流传感器(参照图1)检测到的实际电流值与目标电流值一致的方式对马达543的驱动信号、即驱动电流进行控制。
根据助力转向装置2000,能够利用驾驶员的操舵扭矩加上马达543的辅助扭矩而得到的复合扭矩、通过齿条轴526而对左右操舵车轮529A、529B进行操作。特别是,通过在上述的机电一体型马达中使用上述实施方式的马达驱动单元1000,抑制了磁场对角度传感器(磁传感器)的影响,因此能够实现顺畅的马达驱动和顺畅的动力辅助。
另外,这里,作为本发明的电力转换装置、驱动装置的使用方法的一例,举出了助力转向装置,但本发明的电力转换装置、驱动装置的使用方法不限于上述方法,能够广泛用于泵、压缩机等。
上述的实施方式应该被认为在所有方面均是例示性的、而非限制性的。本发明的范围不是由上述实施方式示出的,而是由权利要求书示出的,意味着包含与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
Claims (11)
1.一种电力转换装置,其对来自电源的电力进行转换,并将转换后的电力提供给具有n相的绕组的马达,n为3以上的整数,其中,
所述电力转换装置具有:
第1逆变器,其与所述绕组的一端连接;
第2逆变器,其与相对于所述一端的另一端连接;
磁传感器,其安装于第1基板面,用于所述马达的控制,在该第1基板面上安装有所述第1逆变器;
逆变器连接线,其将所述第1逆变器和所述第2逆变器连接起来;
第1马达连接线,其将所述一端和所述第1逆变器连接起来;以及
第2马达连接线,其将所述另一端和所述第2逆变器连接起来,
所述逆变器连接线具有与所述第1基板面相交的第1部位,
所述第1马达连接线具有与所述第1基板面相交的第2部位,
所述第1部位位于以所述磁传感器为边界的所述第2部位侧和相反侧中的该第2部位侧。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置,其中,
所述第1部位和所述第2部位各自与所述磁传感器的距离均比所述第1部位与所述第2部位相互之间的距离远。
3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置,其中,
所述电力转换装置分别对应于所述n相的绕组而具有n根所述第1马达连接线,
所述第1部位与由n根所述第1马达连接线中的n个所述第2部位构成的组相距比该第2部位相互之间的最大宽度近的距离。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电力转换装置,其中,
所述电力转换装置分别对应于所述n相的绕组而具有n根所述第1马达连接线,
所述电力转换装置对应于逆变器的电源侧和接地侧而具有2根所述逆变器连接线,
2根所述逆变器连接线中的2个所述第1部位夹着由n根所述第1马达连接线中的n个所述第2部位构成的组的中心而位于两侧。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电力转换装置,其中,
所述第1基板面是第1基板上的面,
所述第2逆变器安装于与所述第1基板不同的第2基板。
6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电力转换装置,其中,
所述第1基板面是双面基板的第1面,
所述第2逆变器安装于所述双面基板中的相对于所述第1面位于背面侧的第2面。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电力转换装置,其中,
从不同的电源对所述第1逆变器和所述第2逆变器提供电力,
作为所述逆变器连接线,具有将所述第1逆变器和所述第2逆变器的接地端彼此连接起来的逆变器连接线。
8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电力转换装置,其中,
从同一电源对所述第1逆变器和所述第2逆变器提供电力,
作为所述逆变器连接线,具有将所述第1逆变器和所述第2逆变器的接地端彼此连接起来的逆变器连接线以及将所述第1逆变器和所述第2逆变器的电源端彼此连接起来的逆变器连接线。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的电力转换装置,其中,
所述第1部位和所述第2部位是汇流条上的部位。
10.一种驱动装置,其具有:
权利要求1至7中的任意一项所述的电力转换装置;以及
马达,其由所述电力转换装置提供电力。
11.一种助力转向装置,其具有:
权利要求1至7中的任意一项所述的电力转换装置;
马达,其由所述电力转换装置提供电力;以及
助力转向机构,其由所述马达进行驱动。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018-248221 | 2018-12-28 | ||
JP2018248221A JP2020108317A (ja) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 電力変換装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111404396A true CN111404396A (zh) | 2020-07-10 |
Family
ID=71430239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911279851.3A Withdrawn CN111404396A (zh) | 2018-12-28 | 2019-12-13 | 电力转换装置、驱动装置以及助力转向装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020108317A (zh) |
CN (1) | CN111404396A (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024176417A1 (ja) * | 2023-02-24 | 2024-08-29 | 三菱電機株式会社 | 駆動装置および電動パワーステアリング装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5229642B2 (ja) * | 2010-08-06 | 2013-07-03 | 株式会社デンソー | モータ、および、それを用いた電動パワーステアリング装置 |
JP6401090B2 (ja) * | 2015-03-23 | 2018-10-03 | 株式会社Soken | 電力変換装置 |
CN110476344A (zh) * | 2017-03-31 | 2019-11-19 | 日本电产株式会社 | 马达以及电动助力转向装置 |
-
2018
- 2018-12-28 JP JP2018248221A patent/JP2020108317A/ja not_active Ceased
-
2019
- 2019-12-13 CN CN201911279851.3A patent/CN111404396A/zh not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020108317A (ja) | 2020-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7120216B2 (ja) | モータおよび電動パワーステアリング装置 | |
CN109874381B (zh) | 电力转换装置、马达驱动单元和电动助力转向装置 | |
JP7063323B2 (ja) | モータおよび電動パワーステアリング装置 | |
CN111034018B (zh) | 电力转换装置、马达驱动单元以及电动助力转向装置 | |
CN111713002B (zh) | 电力转换装置、驱动装置以及助力转向装置 | |
WO2019150913A1 (ja) | 駆動装置およびパワーステアリング装置 | |
CN110463024B (zh) | 电力转换装置、马达驱动单元以及电动助力转向装置 | |
WO2020149293A1 (ja) | 駆動装置 | |
CN111404396A (zh) | 电力转换装置、驱动装置以及助力转向装置 | |
CN113169545B (zh) | 电力转换装置、驱动装置以及助力转向装置 | |
WO2019151308A1 (ja) | 電力変換装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 | |
JP7151432B2 (ja) | 電力変換装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 | |
US20200198697A1 (en) | Power conversion device, motor module, electric power steering device | |
WO2019159836A1 (ja) | 電力変換装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 | |
WO2019150911A1 (ja) | 電力変換装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 | |
WO2019150912A1 (ja) | 電力変換装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 | |
CN113424430A (zh) | 电力转换装置、驱动装置以及助力转向装置 | |
JP7388082B2 (ja) | 電力変換装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 | |
JP2021013209A (ja) | 電力変換装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 | |
JP7342561B2 (ja) | 電力変換装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 | |
WO2022030423A1 (ja) | 複数モータ駆動システム | |
WO2019159835A1 (ja) | 電力変換装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 | |
JP7400735B2 (ja) | 駆動制御装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 | |
CN118176651A (zh) | 负载驱动装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200710 |