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HINTERGRUND
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Die vorliegende Erfindung bezieht auf eine Verbindungskonfiguration eines Neutralpunktschalters, der für einen Servolenkungs-Elektromotor verwendet wird.
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Die in Beziehung stehende Technik des vorliegenden technischen Gebiets ist aus der
japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2012-90383 , bekannt. Gemäß dieser Veröffentlichung sind in einer Struktur des Ansteuerns eines Motors mit Wicklungen von zwei Systemen mit unterschiedlicher Anzahl von Windungen und zwei unabhängigen Invertern sechs unabhängige Relais der zwei Systeme auf der Eingangsseite einer Dreiphasenwicklung angeordnet. Außerdem gibt es die
japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2011-45212 . In der Veröffentlichung ist eine offenbart, die aus den Wicklungen von zwei Systemen mit der gleichen Anzahl von Windungen und zwei Invertern ausgebildet ist, wobei sechs unabhängige Relais auf der Eingangsseite der Dreiphasenwicklungen angeordnet sind. Ferner ist in der
japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Veröffentlichungs- Nr. 2003-40123 , eine offenbart, die mit einer Wicklung des ersten Systems und einer Wicklung des zweiten Systems in einem Zahn in einer Konfiguration vorgesehen ist, die zu der der
japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2011-45212 , ähnlich ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In allen oben beschriebenen Veröffentlichungen ist das System aus zwei unabhängigen Dreiphaseninvertern gebildet, wobei ein Motorrelais auf der Eingangsseite des Motors angeordnet ist. Weil zwei Sätze von Invertern angeordnet sein müssen, wird die Steuerschaltungseinheit groß, weshalb es schwierig ist, das System für einen Servolenkungs-Elektromotor eines mechanisch und elektrisch integrierten Typs zu verwenden. Weil außerdem das Motorrelais auf der Eingangsseite der Dreiphasenwicklungen des Motors angeordnet ist, wird, wenn innerhalb des Motors ein Phasenkurzschluss auftritt, ein Kurzschluss innerhalb- des Motors gebildet, selbst wenn das Motorrelais getrennt ist, wobei, wenn ein Fahrer die Lenkung bedient, die Lenkbewegung aufgrund des Kurzschlussstroms innerhalb des Motors schwer wird, wobei dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl vermittelt werden kann.
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Um die oben beschriebenen Probleme zu behandeln, sind gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die innerhalb des Motors verbundenen Dreiphasenwicklungen in mehrere Dreiphasenwicklungsgruppen unterteilt, wobei eine Schalteinheit, die die Drahtverbindung der Dreiphasenwicklungen trennt, so angeordnet ist, dass die jeweiligen Gruppen als unabhängige Dreiphasenwicklungen funktionieren.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, selbst wenn der Phasenkurzschluss in irgendeiner Gruppe auftritt, eine Wicklungsgruppe, in der ein Defekt aufgetreten ist, durch die Schalteinheit getrennt werden, wobei deshalb der Betrieb unter Verwendung der verbleibenden normalen Wicklungsgruppen fortgesetzt werden kann.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Servolenkungs-Elektromotors eines mechanisch und elektrisch integrierten Typs;
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2 ist eine perspektivische Ansicht nur einer Motoreinheit;
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3 ist eine axiale Querschnittsansicht der Motoreinheit;
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4 ist eine erklärende Zeichnung der Phasenanordnung der 8-Pol-12-Schlitz-Struktur;
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5 ist eine Zeichnung der Schaltungskonfiguration, in der ein Motorrelais an dem neutralen Punkt der 8-Pol-12-Schlitz-Struktur angeordnet ist;
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6A ist eine erklärende Zeichnung der Phasenanordnung von 8 Polen und 12 Schlitzen sowie 10 Polen und 12 Schlitzen;
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6B ist eine erklärende Zeichnung der Phasenanordnung von 8 Polen und 12 Schlitzen sowie 10 Polen und 12 Schlitzen;
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7A ist eine Konfigurationszeichnung eines Motors mit 8 Polen und 12 Schlitzen;
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7B ist eine Konfigurationszeichnung eines Motors mit 8 Polen und 12 Schlitzen;
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8A ist eine Konfigurationszeichnung eines Motors mit 10 Polen und 12 Schlitzen;
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8B ist eine Konfigurationszeichnung eines Motors mit 10 Polen und 12 Schlitzen;
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9 ist eine erklärende Zeichnung eines Beispiels einer Phasenkurzschluss-Detektionsstruktur eines Motors;
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10 ist eine erklärende Zeichnung, die eine Situation der Detektion eines Phasenkurzschlusses erklärt;
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11 ist ein Ablaufplan, bis der Phasenkurzschluss detektiert wird;
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12 ist eine Konfigurationszeichnung, die ein weiteres Detektionsmittel für die Detektion eines Phasenkurzschlusses zeigt;
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13 ist ein Zeitdiagramm, wenn ein Phasenkurzschluss auftritt; und
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14 ist eine Konfigurationszeichnung eines Motors mit der Deltaschaltung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden die Ausführungsformen unter Bezugnahme auf 1 bis 14 beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Struktur eines Servolenkungs-Elektromotors (abgekürzt als EPS-Motor) eines mechanisch und elektrisch integrierten Typs beschrieben, in der ein Motor und eine Steuereinheit des Servolenkungs-Elektromotors in einer integrierten Struktur ausgebildet sind.
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Ein Motor der vorliegenden Ausführungsform ist ein elektrischer Aktuator, in dem mehrere Spulen, die aus einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase bestehen, verbunden sind, um eine Dreiphasenwicklung zu bilden, wobei die Dreiphasenwicklung in einer Schaltung ausgebildet ist, in der mehrere Wicklungsgruppen, die erhalten werden, indem die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase miteinander verbunden werden, parallelgeschaltet sind.
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In einem Verbindungsabschnitt, in dem die Wicklungen der jeweiligen Phasen der Wicklungsgruppen miteinander verbunden sind, ist eine Schalteinheit, die jede Wicklungsgruppe unabhängig von den anderen Wicklungsgruppen trennen kann, vorgesehen. Selbst wenn eine Wicklungsgruppe durch die Schalteinheit von den anderen Wicklungsgruppen getrennt ist, erhalten die verbleibenden Wicklungsgruppen die Parallelschaltung aufrecht, wobei deshalb durch die verbleibenden Wicklungsgruppen eine Dreiphasenwicklung ausgebildet ist.
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Durch das Verwenden einer derartigen Konfiguration kann selbst dann, wenn in einigen der mehreren Wicklungsgruppen ein Defekt auftritt, eine Wicklungsgruppe, in der der Defekt aufgetreten ist, unabhängig von den anderen Wicklungsgruppen getrennt werden, wobei deshalb die Bewegung durch die verbleibenden Wicklungsgruppen fortgesetzt werden kann.
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1 zeigt ein Beispiel eines Aspekts, der eine Struktur eines Servolenkungs-Elektromotors der vorliegenden Ausführungsform spezifischer erklärt. Ein EPS-Motor 1 des mechanisch und elektrisch integrierten Typs ist aus einer Motoreinheit 100 und einer Steuereinheit 200 ausgebildet. In der Steuereinheit 200 ist ein Verbinder 201 angeordnet, dem die Leistung zugeführt wird. In der Steuereinheit 200 sind ein Inverter und eine Steuertafel zum Ansteuern des Motors vorgesehen. Die Motoreinheit 100 ist so konfiguriert, dass eine Dreiphasen-Antriebsleistung von der Steuereinheit 200 zugeführt wird. Rechts von der Motoreinheit 100 ist eine Ausgangswelle, die das Drehmoment des Motors ausgeben kann, angeordnet, obwohl sie nicht veranschaulicht ist.
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Die Struktur der Motoreinheit 100 wird unter Verwendung von 2 ausführlich beschrieben. 2 zeigt eine Struktur, in der die oben beschriebene Steuereinheit 200 nach 1 entfernt worden ist. Die Motoreinheit 100 ist aus einem Stator, einem Rotor und Spulen (die nicht veranschaulicht sind) ausgebildet, um einen Motor innerhalb eines Aluminiumgehäuses 17 zu bilden. Die elektrischen Verbindungspunkte zu der Steuereinheit 200 sind ein U-Phasen-Anschluss 13u, ein V-Phasen-Anschluss 13v, ein W-Phasen-Anschluss 13w, die mit der Dreiphasenwicklung verbunden sind, und die Leistungsquellenanschlüsse 16 zum Ansteuern eines Relais. Die zwei Stücke der Leistungsquellenanschlüsse 16 zum Ansteuern eines Relais sind so vorbereitet, dass das Öffnen/Schließen der zwei Relais unabhängig gesteuert werden kann. Weil die Stromkapazität ihres Signals klein ist, wird eine Körpererdung der negativen Seite verwendet. Eine Klemmenplatte 18 ist durch ein Harz geformt konfiguriert, wobei insgesamt zwei Stücke eines Motorrelais 11Y1 und eines Motorrelais 11Y2 an der Harzplatte vorgesehen sind. Außerdem ist ein Drehmelder-Rotor 12 zum Detektieren des Magnetpols in eine Motorwelle 2 in dem Mittelabschnitt der Klemmenplatte 18 gepresst.
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Die Querschnittsstruktur der Motoreinheit 100 wird unter Verwendung von 3 beschrieben. Ein Statorkern 4 ist durch Schrumpfpresspassung mit dem Aluminiumgehäuse 17 verbunden. In dem Statorkern 4 sind die Spulen 30 um die Harz-Spulenkörper 31 gewickelt. In dem inneren Umfangsabschnitt des Statorkerns 4 ist ein Rotorkern 5 auf der Grundlage der Welle 2 angeordnet, ist ein Magnet 6 in dem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns 5 angeordnet und ist eine Magnetabdeckung 7 in dem äußeren Umfangsabschnitt des Magneten 6 angeordnet. Die Magnetabdeckung 7 ist aus einem Material eines unmagnetischen Körpers ausgebildet. Bei den Lager der Welle 2 ist ein auf der Seite der Ausgangswelle angeordnetes F-Lager 9 durch das Aluminiumgehäuse 17 gehalten. Außerdem ist ein Zahnrad 3 für die Leistungsübertragung an dem distalen Ende der Ausgangswelle angeordnet. Bei dem Lager entgegengesetzt zur Ausgangsseite ist ein R-Lager 8 angeordnet, wobei ein Außenring des R-Lagers 8 durch eine Lagerabdeckung 10 gehalten ist. Die Lagerabdeckung 10 ist mit (nicht veranschaulichten) Schrauben unter Verwendung von Schraubenlöchern, die die gleichen wie jene für die Klemmenplatte 18 sind, an dem Aluminiumgehäuse 17 befestigt. An der Klemmenplatte 18 sind, wie außerdem oben beschrieben worden ist, die Dreiphasenanschlüsse, die der U-Phasen-Anschluss 13u-der W-Phasen-Abschluss 13w zum elektrischen Verbinden der Steuereinheit 200 sind, angeordnet. Außerdem sind die zwei Motorrelais. 11Y1, 11Y2 zum elektrischen Öffnen/Schließen des neutralen Punkts der Dreiphasenwicklung und die Relais-Leistungsquellenanschlüsse zum Steuern dieser Motorrelais angeordnet. Selbst wenn diese Relais durch Halbleiterschalter ersetzt sind, wird eine gleiche Wirkung erhalten.
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4 zeigt die Phasenanordnung der 8-Pol-12-Schlitz-Struktur. Weil bei 8 Polen und 12 Schlitzen der elektrische Phasenunterschied der benachbarten Zähne 120 Grad beträgt, befindet sich neben der U-Phase entweder die V-Phase oder die W-Phase. In dieser 3 ist die V-Phase im Uhrzeigersinn definiert. Weil ein Satz der Dreiphasenwicklung durch 90 Grad des mechanischen Winkels ausgebildet sein kann, können im Ergebnis als die Dreiphasenwicklung vier Spulen für eine Phase in Reihe geschaltet sein, wobei es insgesamt drei Arten der Verbindungsverfahren gibt, einschließlich sowohl zwei in Reihe und zwei parallel als auch vier parallel. In dem Fall dieser Struktur kommt es z. B. dazu, dass ein Phasenkurzschluss auftritt, wenn ein Kontakt zwischen den Spulen auftritt, weil sich neben der U-Phasen-Spule die V-Phasen-Spule befindet und sich auf der entgegengesetzten Seite die W-Phasen-Spule befindet.
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Als Nächstes wird unter Verwendung von 5 die Möglichkeit des Phasenkurzschlusses innerhalb des Motors beschrieben. Zuerst wird die Konfiguration beschrieben. Diese Motorstruktur zeigt eine Struktur, in der ein Motorrelais 11Y an dem neutralen Punkt der drei Phasen in der Wicklungsverbindung der 8-Pol-12-Schlitz-Struktur und in der oben gezeigten Struktur von vier parallel in einer Phase angeordnet ist. Das Motorrelais ist aus einem Kontaktpunkt 11S zum Ein-/Ausschalten der elektrischen Verbindung und einer Erregerwicklung 11X, um es zu steuern, ausgebildet. Diese Erregerwicklung ist, indem sie mit einer Relaissteuereinheit CON elektrisch verbunden ist, so konfiguriert, um gesteuert zu werden, dass sie zu einem Ein-/Ausbetrieb imstande ist. Außerdem sind die Dreiphasenwicklungen des Motors mit einem Inverter INV verbunden. Die Relaissteuereinheit CON und der Inverter INV sind in der Steuereinheit 200 untergebracht. Mit der Steuereinheit 200 ist außerdem eine Batterie Bt verbunden.
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Der Phasenkurzschluss tritt z. B. in dem Fall der U-Phasen-Wicklung aus den Dreiphasenwicklungen durch die elektrische Verbindung mit der V-Phasen-Wicklung oder der W-Phasen-Wicklung auf. Als ein Mechanismus des Auftretens sind ein Fall, dass ein Fremdkörper in die Lücke zwischen den Phasen gemischt ist, ein Fall, der durch die Erzeugung eines mechanischen Defekts durch das Aneinanderreiben der elektrischen Drähte und die Verschlechterung der Isolierbeschichtung erzeugt wird, und dergleichen vorstellbar, wobei jedoch das Niveau der Erzeugungshäufigkeit beträchtlich niedrig ist. Sobald jedoch der Phasenkurzschluss auftritt, kann die Steuereinheit ihn nicht steuern, wobei deshalb die Trennung des Phasenkurzschluss-Abschnitts erforderlich ist. Dieses Motorrelais 11Y ist von einem Schließertyp, wobei es normalerweise ausgeschaltet ist. Bei der elektrisch angetriebenen Unterstützung ist das Motorrelais 11Y für das Funktionieren eingeschaltet. Weil der Verlust aufgrund des konstanten Fließens des elektrischen Stroms erzeugt wird, ist dementsprechend eine Kühlung wichtig. Wie in 4 gezeigt ist, tritt der Phasenkurzschluss möglicherweise auf, weil die U-Phasen-Spule und die V-, W-Phasen-Spulen zu einander benachbart sind. Die in 5 gezeigte strichpunktierte Linie zeigt den Phasenkurzschluss. Wenn der Phasenkurzschluss zwischen der U-Phasen-Spule und der V-Phasen-Spule auftritt, fließt bei der Lenkbewegung der Kurzschlussstrom entlang einer Schleife, die durch einen Pfeil aus der ausgezogenen Linie durch den neutralen Punkt gezeigt ist. Das Gleiche gilt außerdem bei der W-Phase. Wenn dieser Phasenkurzschluss auftritt, fließt bei der Lenkbewegung der Kurzschlussstrom in dem Kurzschlussabschnitt infolge der elektromotorischen Gegenspannung des Motors, wobei eine Kraft, die die Lenkbewegung behindert, erzeugt wird. Die Erzeugung des Kurzschlussstroms kann durch das Trennen des Motorrelais 11Y verhindert werden. Wenn jedoch das Motorrelais 11Y getrennt ist, wird die Motorbewegung unmöglich, wobei deshalb die Lenkunterstützung unmöglich wird und der Fahrer eine Unannehmlichkeit bei der Lenkbewegung fühlt. Deshalb ist die vorliegende Ausführungsform konfiguriert, um zwei unabhängige Motoren innerhalb des Motors zu bilden, wobei die Motorrelais an den neutralen Punkten der jeweiligen Motoren angeordnet sind. Bei dieser Konfiguration kann die Steuerschaltung, die für den mechanisch und elektrisch integrierten Typ geeignet ist, mit einem Inverter kompakt hergestellt werden.
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6A zeigt die Phasenanordnung der 8-Pol-12-Schlitz-Struktur, während 6B die Phasenanordnung der 10-Pol-12-Schlitz-/14-Pol-12-Schlitz-Struktur zeigt, die für eine elektrische Servolenkung umfassend verwendet werden. Weil bei der 8-Pol-12-Schlitz-Struktur die benachbarte Phase die andere Phase ist, wie oben beschrieben worden ist, ist es effektiv, die Isolierpapierbögen 50–61 in alle der jeweiligen Schlitze einzusetzen, wie in der Zeichnung gezeigt ist, um den Phasenkurzschluss mechanisch zu verhindern. Weil andererseits bei der 10-Pol-12-Schlitz-Struktur zwei gleiche Phasenspulen kontinuierlich angeordnet sind, wird die Anzahl der Isolierpapierbögen 50–55 der jeweiligen Phasen die Hälfte. Wenn jedoch das Isolierpapier zwischen den Schlitzen angeordnet ist, fällt die Flächenbelegungsrate der Spule, wobei die Kosten zunehmen, wobei ist deshalb notwendig ist, die verwendete Anzahl zu minimieren.
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In 7A und 7B sind zwei ähnliche Arten der Verbindungsverfahren gezeigt, in denen die Motorwicklung aus zwei Parallelschaltungen ausgebildet ist. 7A zeigt eine mechanische Struktur des Motors, in dem die rechte Hälfte und die linke Hälfte mechanisch unterteilt sind. Weil diese Konfiguration den Motor mechanisch in rechts und links unterteilen kann, sind die Orte, wo der Phasenkurzschluss möglicherweise auftreten kann, zwei Orte zwischen W4 und U1 und zwischen W2 und U3, wobei deshalb das Isolierpapier auf 50 und 56 verringert werden kann. In der Sterntypanordnung nach 7B erscheint die Möglichkeit des Phasenkurzschlusses mit der anderen Y-Typ-Drahtverbindung, obwohl die Möglichkeit des Phasenkurzschlusses innerhalb der Y-Typ-Drahtverbindung (der Sterntyp-Drahtverbindung) verringert ist. In diesem Fall wird in Betracht gezogen, dass der Kurzschlussstrom zunimmt, weil der Kurzschlussdurchgang lang wird. Um den Phasenkurzschluss, der die Y-Typ-Drahtverbindungen überspannt, zu verhindern, ist das Isolierpapier zwischen den jeweiligen Schlitzen notwendig.
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In 8A und 8B sind ähnlich zu 7A und 7B zwei Verfahren mit den Drahtverbindungsstrukturen von 10 Polen und 12 Schlitzen sowie 14 Polen und 12 Schlitzen gezeigt. 7A zeigt einen Fall, in dem zwei Motorwicklungen mechanisch unterteilt sind, während 7B einen Fall zeigt, in dem die jeweiligen Phasenwicklungen in einem Sterntyp angeordnet sind. In diesen Fällen kann außerdem in dem Fall nach 7A, in dem die Motorwicklungen mechanisch in rechts und links unterteilt sind, das Isolierpapier zu zwei Bögen vereinfacht werden, wobei in dem Fall nach 7B sich der Motor mit einer guten Ausgeglichenheit drehen kann, selbst wenn ein Motor angetrieben ist, wobei jedoch sechs Bögen des Isolierpapiers im Idealfall erforderlich sind. Unter Bezugnahme auf 9 wird ein Beispiel eines Mittels zum Detektieren des Auftretens des Phasenkurzschlusses eines in zwei Systeme unterteilten Motors beschrieben. Die Schaltungskonfiguration zeigt den in rechts und links unterteilten Typ, der in 8A gezeigt ist. In den zwei unabhängigen Y-Typ-Drahtverbindungen sind die neutralen Punkte voneinander unabhängig und nicht miteinander elektrisch verbunden. Außerdem sind die Stromdetektoren C1 und C2, die den Phasenstrom der gleichen Phasen gleichzeitig messen können, angeordnet und konfiguriert, um den Motorstrom der jeweiligen Y-Typ-Drahtverbindungen überwachen zu können.
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Weil z. B. die U4-Spule und die V3-Spule so angeordnet sind, dass sie einander benachbart sind, tritt, falls der Phasenkurzschluss an deren Grenzfläche auftritt, der Kurzschluss der in 9 gezeigten strichpunktierten Linie auf. Im Ergebnis fällt der Phasenwiderstand der U-Phasen-Spule und der V-Phasen-Spule und tritt eine Unausgeglichenheit der drei Phasen auf. Im Ergebnis tritt ein Phänomen auf, dass der U-Phasen-Strom, der durch den Stromdetektor C2 fließt, zunimmt. Ferner tritt die Dispersion des Potentials der neutralen Punkte der zwei Y-Typ-Drahtverbindungen auf. Deshalb kann, wenn das Auftreten des Phasenkurzschlusses aus der Unausgeglichenheit des Phasenstroms detektiert wird oder aus der Variation des Potentials der neutralen Punkte detektiert wird, detektiert werden, welcher Motor der Y-Typ-Drahtverbindung den Phasenkurzschluss verursacht hat.
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10 zeigt ein Zeitdiagramm der Detektion des Auftretens des Phasenkurzschlusses aus der Variation des Phasenstroms. Es ist der Strom, der durch jeden Stromdetektor C1 und C2 fließt, gezeigt. Obwohl der Strom mit der gleichen Größe normalerweise fließt, nimmt, wenn der Phasenkurzschluss auftritt, der Phasenstrom zu, weil der Phasenwiderstand fällt. Auf der Seite der Steuerschaltung wird die Größe des Stroms ständig verglichen, wobei, wenn der Strom unausgeglichen ist, bestimmt wird, dass der Motor auf der Seite des Stromwertes, der zugenommen hat, den Phasenkurzschluss verursacht hat, wobei das Motorrelais 11Y2 ausgeschaltet wird.
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11 zeigt einen Ablaufplan eines Detektionsalgorithmus dafür. Für die Detektion werden die Ströme, die durch die jeweiligen Y-Typ-Drahtverbindungen fließen, miteinander verglichen, wobei das Motorrelais, in dem der Strom des Stromdetektors größer ist, ausgeschaltet wird. Er ist konfiguriert, dass danach die Anomalität dem Hostsystem gemeldet wird und die Anomalität dem Fahrer gemeldet wird.
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In der obigen Beschreibung ist nur der Stromwert verglichen worden, weil sich jedoch tatsächlich die Phase außerdem ändert, kann die Phase des Phasenstroms außerdem als ein Bestimmungskriterium verwendet werden.
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Obwohl oben eine Struktur unter Verwendung von zwei Stromdetektoren beschrieben worden ist, wird die Beschreibung für die gegeben, die einen Fall zeigt, in dem ein Stromdetektor für jede Phase angeordnet ist. 12 zeigt eine Struktur, die mit einem Stromdetektor in dem Motorrelais an dem neutralen Punkt versehen ist. Innerhalb des Motorrelais 11Y1 ist der Dreiphasen-Stromdetektor angeordnet, wobei die durch die jeweiligen Phasen fließenden Ströme zusammen addiert werden. Normalerweise ist das addierte Ergebnis des Dreiphasenstroms konstant null; wenn jedoch herauskommt, dass das addierte Ergebnis von null verschieden ist, wird die Relaiseinheit betrieben, um ausgeschaltet zu werden. Ähnlich gilt das Gleiche bei dem Motorrelais 11Y2. Durch das Anordnen der Motorrelais, die die oben beschriebene Struktur besitzen, an den jeweiligen neutralen Punkten wird die Anomalität des Motors, der den Phasenkurzschluss enthält, detektiert, wird die Eingabe des Stroms von dem Inverter getrennt und wird der Kurzschluss der zum Zeitpunkt des Phasenkurzschlusses erzeugten elektromotorischen Gegenspannung getrennt.
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13 zeigt ein Zeitdiagramm davon. Das Signal des Dreiphasen-Stromdetektors CT2 ist das addierte Ergebnis des Stroms jeder Phase und ist normalerweise null. Weil sich jedoch der Gesamtbetrag des Phasenstroms ändert, wenn der Phasenkurzschluss auftritt, wirkt das Signal des Dreiphasen-Stromdetektors CT2, um eine Erregerspule des Motorrelais auszuschalten, wenn die Variation auftritt.
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Wie oben beschrieben worden ist, wird, wenn die Anomalität in der Spule des Motors in dem elektrischen Servolenkungssystem auftritt und die Motorunterstützung stoppt, die Lenkbewegung unmöglich, wobei erzwungen wird, dass das Lenksystem nur durch die menschliche Kraft bedient wird, wobei jedoch, wenn ältere Fahrer die Lenkbewegung von nun an nur durch menschliche Kraft vergrößern, sie die Annehmlichkeit beim Fahren verlieren. In der vorliegenden Ausführungsform in einem mechanisch und elektrisch integrierten und kompakt konstruierten elektrischen Servolenkungssystem ist deshalb die Motorwicklung aus mehreren unabhängigen Dreiphasenwicklungen ausgebildet, die in einer Y-Drahtverbindung konfiguriert sind, sind die Motorrelais an deren neutralen Punkten angeordnet, sind Mittel zum Detektieren des Phasenstroms angeordnet, wird ein Motor, wo die Anomalität aufgetreten ist, aus mehreren Motoren aus dem Pegel des Stromwerts, der Phase oder dem Potential des neutralen Punkts identifiziert, wird ein an dem neutralen Punkt angeordnetes Relais elektrisch getrennt und wird dadurch ein System erhalten, das die elektrische Unterstützung durch einen Motor, der zur normalen Bewegung imstande ist, fortsetzen kann. Weil außerdem das Motorrelais in mehrere Stücke unterteilt ist, ist das Volumen pro Stück verringert, wobei deshalb der Grad der Freiheit der Installationsanordnung der Relais in einer derartigen Struktur des mechanisch und elektrisch integrierten Typs mit einer großen Einschränkung an den Raum für die Anordnung verbessert ist.
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Zweite Ausführungsform
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14 zeigt eine Zeichnung der Motorkonfiguration der Deltaschaltung (Delta-Drahtverbindung), in der die Relais an den Verbindungspunkten der jeweiligen Phasen angeordnet sind, die von jenen verschieden ist, die in 7A, 7B, 8A, 8B beschrieben sind, in denen die Relais an den neutralen Punkten der Y-Drahtverbindungen angeordnet sind.
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Es wird die Konfiguration nach 14 beschrieben. Die Deltaschaltung ist aus zwei unabhängigen Dreiphasenwicklungen ausgebildet. Bei den Spulen der jeweiligen Phasen der U-Phase, der V-Phase, der W-Phase sind zwei Spulen in Reihe geschaltet. Bei dem Relais ist eines, das zwischen der U-Phase und der V-Phase angeordnet ist, ein Motorrelais 11Δ1u, ist eines, das zwischen der V-Phase und der W-Phase angeordnet ist, ein Motorrelais 11Δ1v und ist ähnlich eines, das zwischen der W-Phase und der U-Phase angeordnet ist, ein Motorrelais 11Δ1w. Diese Relais sind konfiguriert, um durch ein (nicht veranschaulichtes) elektrisches Signal die Ein-/Ausbewegung auszuführen, durch die der Strom durch die Erregungswicklung fließt. Wenn der Strom nicht durch die Erregungswicklung fließt, sind die Schalter dieser Relais offen, wobei sich die Spulen der jeweiligen Phasen in einem getrennten Zustand befinden. Ähnlich sind außerdem in der anderen Dreieckswicklung die Relais an den Verbindungsabschnitten der jeweiligen Phasen angeordnet.
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Obwohl bei dem Relais eine mechanische Relaisstruktur beschrieben worden ist, ist es, weil ein Relais unter Verwendung eines Halbleiters außerdem eine ähnliche Wirkung besitzt, bevorzugt, das Relais in Übereinstimmung mit der Konfiguration des Motors und der Steuerschaltung selektiv zu verwenden. Welcher Typ des Relais auch immer verwendet wird, wenn das Relais auf der Seite der Steuerschaltung angeordnet ist, ist die Steuerung vom Standpunkt der Temperatursteuerung außerdem leichter. Deshalb ist es außerdem von dem Aspekt der Zuverlässigkeit bevorzugt, das Relais auf der Seite der Steuerschaltung anzuordnen.
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Die zwei unabhängigen Deltaschaltungen sind so konfiguriert, dass die Relais der gleichen Phase miteinander verbunden sind und dass die Wicklungen der jeweiligen Phasen in Reihe geschaltet sind. Bei dem Stromdetektor zum Detektieren der Anomalität der unabhängigen zwei Dreiphasen-Drahtwicklungen ist außerdem ein Paar von Stromsensoren in irgendeiner Phase der Dreiphasenwicklungen angeordnet. In dem Fall der Zeichnung sind die Stromdetektoren in den Verdrahtungsabschnitten der Relais angeordnet, die mit den Verbindungsabschnitten der U-Phase und der V-Phase verbunden sind. Die Funktion der Stromdetektoren C1 und C2 ist eine Rolle eines Detektors des Trennens eines Relais des anomalen Stroms, der den Zeitpunkt des Auftretens einer Unausgeglichenheit in dem Betrag des durch jeden Stromdetektor fließenden Stroms überwacht, wenn in der Dreiphasenwicklung von einer Seite der interne Kurzschluss auftritt, obwohl ein im Allgemeinen gleicher Betrag des Stroms normalerweise fließt, weil die Wicklungen parallelgeschaltet sind. Durch das gleichzeitige Trennen der drei Relais, die innerhalb der Deltaschaltung angeordnet sind, zum Zeitpunkt des Auftretens der Anomalität, gibt es eine Wirkung des Unterdrückens der Erzeugung des Bremsdrehmoments des Kurzschlussstroms durch den internen Kurzschluss des Motors. Obwohl die Konfiguration der Verwendung von sechs Relais in dieser Zeichnung beschrieben ist, kann das Fließen des Stroms durch eine kleinere Anzahl der Stücke der Relais gesteuert werden, wenn eine verwendet wird, die eine Struktur besitzt, in der mehrere Relais in einem Modul ausgebildet sind.
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Obwohl die obigen Ausführungsformen mit einem Beispiel der elektrischen Servolenkung des mechanisch und elektrisch integrierten Typs beschrieben worden sind, kann die vorliegende Erfindung außerdem auf ein elektrisches Servolenkungssystem angewendet werden, in dem die Steuerschaltung und der Motor separat ausgebildet sind. Es ist außerdem unnötig zu erwähnen, dass die vorliegende Erfindung zusätzlich zu einem Motor, der mit der Lenkung in Beziehung steht, der für ein Kraftfahrzeug verwendet wird und Zuverlässigkeit erfordert, außerdem auf einen Bremsunterstützungsmotor, einen Hauptmotor für ein Hybridfahrzeug, einen Motor für ein Elektrofahrzeug und dergleichen, angewendet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2012-90383 [0002]
- JP 2011-45212 [0002, 0002]
- JP 2003-40123 [0002]
