用于多相交流电动机的控制装置制造方法及图纸

一种用于控制在车辆的电动助力转向装置(1)中产生转向助力扭矩的多相交流电动机的控制装置(10)，包括：分别向第一和第二多相绕线组(801，802)输出第一和第二交流电流电压的第一和第二系统中的第一和第二逆变器(601，602)；以及控制第一和第二交流电压之间的相位差的控制单元(65)。第一和第二多相绕线组提供电动机的定子(84)，并且在转子(83)中产生旋转磁场。控制单元设置包含基准相位差的控制范围，基准相位差减小特定阶谐波分量，并且根据电动机的所需特性在控制范围内改变相位差，或在控制范围内改变相位差以引起电动机的通电的波动。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及用于控制对多相交流电动机的电流供给的控制装置。
技术介绍
常规地，已知用于具有三相或更多相的多相交流电动机的控制装置。该控制装置包括与形成多相交流电动机的一对绕线组相对应的两个系统中的逆变器，并且该控制装置控制向该绕线组对中的每个绕线组的电流供给。例如，作为机械构造，专利文献1中描述的控制装置包括：电动机，该电动机具有其间保持30°角间隔的一对3相绕线组；以及连接至该3相绕线组对的两个系统中的3相逆变器。通过向该3相绕线组对施加其间具有相位差的3相交流电压，实现电动机中的扭矩纹波(脉动)的减小。在安装在车辆中的各种交流电动机中，在电动助力转向装置中使用的安装在转向柱上的(column-mounted)转向助力电动机被放置在特别接近驾驶员的位置。因此，在叠加在从逆变器输出的交流电压的基频正弦波上的谐波分量引起扭矩纹波时，不仅振动被施加到方向盘，而且由扭矩纹波引起的声音可以令驾驶员的耳朵不舒服。为避免这种情况，已知使用专利文献1等中公开的技术，以及以30°电角度的相位差提供施加到该绕线组对的3相交流电压。这主要能够减小五阶和七阶谐波分量。然而，根据与安装在车辆等中的多相交流电动机的谐振频率的关系，使驾驶员感觉不适的声音不仅受五阶和七阶分量的影响，还受十一阶、十三阶或更高阶谐波分量的影响。另外，人可以感觉到，与在短暂地产生特定阶谐波分量时听到的声音相比，在给定的频率分布状态稳定地持续时听到的声音更令他的耳朵不舒服。因而，在注意力被集中在“令驾驶员的耳朵不舒服的声音”的问题上时，仅仅通过将施加到3相绕线组对的交流电压之间的相位差固定于30°以及减小由五阶和七阶分量产生的扭矩纹波，不能完全解决前述问题。现有技术文献专利文献专利文献1：JP1990-70286A(对应于US4,814,964)
技术实现思路
本公开内容的目的是提供用于要在电动助力转向装置中使用的具有绕线组对的多相交流电动机的控制装置。用于多相交流电动机的控制装置减小令驾驶员的耳朵不舒服的声音。根据本公开内容的一个方面，一种用于控制多相交流电动机的通电的控制装置，该多相交流电动机产生车辆的电动助力转向装置中的转向助力扭矩，该控制装置包括：向第一多相绕线组输出第一交流电压的第一系统中的第一逆变器；向第二多相绕线组输出第二交流电压的第二系统中的第二逆变器；以及控制单元，其控制施加到第一多相绕线组的第一交流电压和施加到第二多相绕线组的第二交流电压之间的相位差。第一逆变器和第二逆变器彼此电独立。第一多相绕线组和第二多相绕线组提供多相交流电动机的定子，并且在转子中产生旋转磁场。控制单元设置包含基准相位差的控制范围，基准相位差减小特定阶谐波分量。控制单元根据多相交流电动机的所需特性在控制范围内改变相位差，或在控制范围内改变相位差以引起多相交流电动机的通电的波动。在本公开内容中，在驾驶员操纵车辆的电动助力转向装置中的方向盘时，在考虑到使用基准相位差或随时间的经过减小扭矩纹波的情况下，根据产生转向助力扭矩的多相交流电动机的工作状态改变谐波分量的分布状态。这能够减小令驾驶员的耳朵不舒服的声音。附图说明根据参考附图所做出的以下详细描述，本公开内容的以上的和其它的目的、特征以及优点将会变得更加明显。在附图中：图1是根据本公开内容的实施方式中的每个实施方式的用于3相交流电动机的控制装置控制的两个系统中的逆变器的电路图；图2是应用了根据本公开内容的实施方式中的每个实施方式的用于3相交流电动机的控制装置的电动助力转向装置的示意性构造图；图3A至3D是应用了根据本公开内容的实施方式中的每个实施方式的控制装置的3相交流电动机的示意图；图4是两个系统之间的相位差是0°时的波形图；图5是两个系统之间的相位差是30°时的波形图；图6A是在两个系统之间的相位差是0°时特定阶谐波分量引起的扭矩纹波的视图，图6B是在两个系统之间的相位差是30°时特定阶谐波分量引起的扭矩纹波的视图；图7是示出相位差和A阶扭矩纹波之间的关系的视图；图8是示出在本公开内容的第一实施方式中的相位差控制下转向速度与相位差及A阶扭矩纹波中的每个之间的关系的视图；图9是示出在第一实施方式的修改中的相位差控制下转向速度与相位差及A阶扭矩纹波中的每个之间的关系的视图；图10是示出在本公开内容的第二实施方式中的相位差控制下电动机电流与相位差及A阶扭矩纹波中的每个之间的关系的视图；图11是示出本公开内容的第三实施方式中的相位差控制的波形图；图12是示出在本公开内容的第三实施方式中的相位差控制下相位差和扭矩纹波中的每个的变化的视图；以及图13A和13B是每个示出在第三实施方式的修改中的相位差控制下相位差随时间变化的视图。具体实施方式下面将基于附图描述根据本公开内容的用于多相交流电动机的控制装置的实施方式。首先，将参考图1至图3D给出多个实施方式共同的构造的描述。在每个实施方式中，控制装置被适当地用作针对用作车辆的电动助力转向装置中的安装在转向柱上的转向助力电动机的3相交流电动机的控制装置。(用于3相交流电动机的控制装置的构造)图2示出包括电动助力转向装置1的转向系统90的整体构造。连接至方向盘91的转向轴92设置有用于检测转向扭矩的转矩传感器94。转向轴92具有设置在其前端的小齿轮96。小齿轮96与支架轴97啮合。对于支架轴97的两端，经由连杆等旋转地耦合一对车轮98。通过小齿轮96将转向轴92的旋转运动转换成支架轴97的线性运动，以与支架轴97的线性运动/位移相对应的角度转向一对车轮98。电动助力转向装置1包括旋转旋转轴的致动器2和减速旋转轴的旋转以及向转向轴92传递旋转轴的减速旋转的减速齿轮89。致动器2包括产生转向助力扭矩的3相交流电动机80，以及驱动电动机80的作为“控制装置”的ECU10。电动机80是3相无刷电动机，其中通过旋转磁场(见图3A至3D)来旋转放置在定子内部的转子。ECU10包括控制单元65和逆变器60，逆变器60根据来自控制单元65的指令控制对电动机80的功率供给。ECU10还设置有旋转角度传感器85，旋转角度传感器85检测电动机80的旋转角度。旋转角度传感器85包括例如设置在电动机80中的磁体和设置在ECU10中的磁性检测元件。控制单元65基于来自转矩传感器94的转向扭矩信号、来自旋转角度传感器85的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制对多相交流电动机的通电的控制装置(10)，所述多相交流电动机在车辆的电动助力转向装置(1)中产生转向助力扭矩，所述控制装置包括：第一系统中的第一逆变器(601)，其向第一多相绕线组(801)输出第一交流电压；第二系统中的第二逆变器(602)，其向第二多相绕线组(802)输出第二交流电压；以及控制单元(65)，其控制施加到所述第一多相绕线组的所述第一交流电压和施加到所述第二多相绕线组的所述第二交流电压之间的相位差，其中所述第一逆变器和所述第二逆变器彼此电独立，其中所述第一多相绕线组和所述第二多相绕线组提供所述多相交流电动机的定子(84)，并且在转子(83)中产生旋转磁场，并且其中所述控制单元设置包含基准相位差的控制范围，所述基准相位差减小特定阶谐波分量，并且其中所述控制单元根据所述多相交流电动机的所需特性在所述控制范围内改变所述相位差，或者所述控制单元在所述控制范围内改变所述相位差以引起所述多相交流电动机的所述通电的波动。

【技术特征摘要】
2014.05.07 JP 2014-0958521.一种用于控制对多相交流电动机的通电的控制装置(10)，所述多
相交流电动机在车辆的电动助力转向装置(1)中产生转向助力扭矩，所
述控制装置包括：
第一系统中的第一逆变器(601)，其向第一多相绕线组(801)输出
第一交流电压；
第二系统中的第二逆变器(602)，其向第二多相绕线组(802)输出
第二交流电压；以及
控制单元(65)，其控制施加到所述第一多相绕线组的所述第一交流
电压和施加到所述第二多相绕线组的所述第二交流电压之间的相位差，
其中所述第一逆变器和所述第二逆变器彼此电独立，
其中所述第一多相绕线组和所述第二多相绕线组提供所述多相交流
电动机的定子(84)，并且在转子(83)中产生旋转磁场，并且
其中所述控制单元设置包含基准相位差的控制范围，所述基准相位差
减小特定阶谐波分量，并且
其中所述控制单元根据所述多相交流电动机的所需特性在所述控制
范围内改变所述相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：林二郎，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP