马达驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种马达驱动装置，其在多相中的某相发生故障时，不仅能够通过剩余的相继续运转，而且在正常时电力损失也小，能够进行高效率的运转。因此，本发明专利技术是通过逆变器驱动马达的多个线圈的马达驱动装置，与所述逆变器不同的第1中性点及第2中性点通过相对于所述多个线圈并联连接而预先形成，在所述第1中性点与所连接的线圈之间具备在线圈侧具有体二极管的阴极的第1MOSFET，在所述第2中性点与所连接的线圈之间具备在线圈侧具有体二极管的阳极的第2MOSFET。极管的阳极的第2MOSFET。极管的阳极的第2MOSFET。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达驱动装置


[0001]本专利技术涉及一种驱动马达的马达驱动装置。

技术介绍

[0002]近年来，受惠于机器学习技术的发展，汽车的自动驾驶化正在发展。在自动驾驶车的情况下，假设驾驶员不在或者不是能够驾驶的状态。在这样的状况的情况下，对于车辆的操舵不能依赖于人的转动方向盘的力，电动动力转向装置承担全部的操舵力。假设在因电动动力转向装置故障而丧失了操舵力的情况下，变得不能进行车辆的操舵，因此要求电动动力转向装置即使发生故障也不丧失操舵力的故障可操作性的构成。同样地，对于承担电动汽车的车辆的前进驱动力的马达、逆变器，也需要维持在故障时使人乘坐的车辆至少移动到安全的路肩为止的驱动力，要求故障可操作性的构成。
[0003]为了满足以上那样的故障可操作性要求，对于驱动具有多个线圈的多相马达的逆变器，考虑了即使某一相发生故障也能继续驱动马达的马达驱动装置。
[0004]在专利文献1中有如下记载：“具备：马达，所述马达的五相以上的多相的线圈通过星形联结而被连接；逆变器，所述逆变器配置在各相线圈的一端，并且将直流电力变换为交流电力并共给至马达的各相；以及功率继电器，其被构成为能够使用多个触点来截断对马达的多相的线圈中的一相以上的线圈供给电力，所述多个触点被配置在各相线圈的另一端侧并且被插入到被进行星形联结的线圈间；以及控制部，所述控制部通过生成逆变器的控制信号来控制马达的驱动。控制部在马达的一相或更多相发生了故障的情况下，打开与该发生了故障的相对应的功率继电器的触点，并驱动剩下的多相中大致相同间隔的三相以上的相。”，通过该构成能够在即使马达的某一相发生了故障的情况下继续马达的驱动。现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2011/089656号

技术实现思路

专利技术要解决的问题
[0006]在上述专利文献1所述的马达驱动装置中，为了将故障的相从其他的正常的相分离，使用功率继电器。但是，在通过利用MOSFET(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect Transistor)的半导体继电器构成各继电器的情况下，为了防止寄生二极管的导通，分别需要2个串联的MOSFET。因此，在上述专利文献1所述的马达驱动装置中，在从电源到接地为止的电流路径上经由的MOSFET的串联连接数变多，相应地接通电阻增加，电力损失有可能变大。
[0007]本专利技术的目的在于提供一种马达驱动装置，其在多相中的某相的故障时，不仅能够通过剩余的相继续运转，而且在正常时电力损失也小，能够进行高效率的运转。解决问题的技术手段
[0008]为了解决上述课题，本专利技术提供一种马达驱动装置，其通过逆变器驱动马达的多个线圈，在该马达驱动装置中，与所述逆变器不同的第1中性点以及第2中性点以相对于所述多个线圈并联连接的形式预先形成，在所述第1中性点与所连接的线圈之间具备在线圈侧具有体二极管的阴极的第1MOSFET，在所述第2中性点与所连接的线圈之间具备在线圈侧具有体二极管的阳极的第2MOSFET。专利技术的效果
[0009]根据本专利技术，能够提供一种马达驱动装置，其在多相中的某相的故障时，不仅能够通过剩余的相继续运转，而且在正常时电力损失也小，能够进行高效率的运转。
附图说明
[0010]图1是表示实施例1的马达驱动装置以及五相马达1的电路图。图2是表示实施例1中正常时的各MOSFET的接通/断开状态的图。图3是表示实施例1中作为五相逆变器的上臂之一的M45发生短路故障时的各MOSFET的接通/断开状态的图。图4是表示实施例1中作为五相逆变器的下臂之一的M55发生短路故障时的各MOSFET的接通/断开状态的图。图5是表示实施例1中作为再生电流防止用的MOSFET之一的M35发生开路故障时的各MOSFET的接通/断开状态的图。图6是表示实施例1中作为五相马达1的线圈之一的W5在中性点侧的布线中发生接地故障时的各MOSFET的接通/断开状态的图。图7是表示实施例1中作为五相马达1的线圈之一的W5在逆变器侧的布线中发生接地故障时的各MOSFET的接通/断开状态的图。图8示出了实施例1中栅极驱动器的连接。图9是表示实施例2的马达驱动装置以及五相马达1的电路图。图10是表示实施例2中作为五相马达1的线圈之一的W1在中性点侧的布线中发生接地故障时的各MOSFET的接通/断开状态的图。
具体实施方式
[0011]以下，使用附图对本专利技术的实施例进行说明。此外，以下的实施例是实施本专利技术的一例，但不限定于此。
[0012]《实施例1》图1是表示本实施例的马达驱动装置以及五相马达1的一例的电路图。马达驱动装置具备：从电源供给直流电压的五相逆变器2；以及针对五相马达1的各相预先形成中性点的中性点切换部3。
[0013]首先，五相逆变器2具有第4MOSFET组M41～M45和第5MOSFET组M51～M55。第4MOSFET组M41～M45是位于五相逆变器2的高电位侧且构成上臂的半导体开关元件组，第5MOSFET组M51～M55是位于五相逆变器2的低电位侧且构成下臂的半导体开关元件组。这些开关元件组的接通/断开由来自未图示的逆变器控制部的控制信号控制。
[0014]另外，在上述五相逆变器2与接地之间具备第3MOSFET组M31～M35，这些第3MOSFET
组M31～M35与第5MOSFET组M51～M55的各相输出串联连接。在此，第3MOSFET组M31～M35的体二极管分别被连接成使电流流向接地的方向。即，第3MOSFET组M31～M35的体二极管的方向都是阴极位于接地侧。
[0015]另外，作为体二极管，假设在MOSFET的构造上必然形成的寄生二极管，但也可以是有意设置的二极管。如后所述，这些第3MOSFET组M31～M35在五相马达1的中性点切换部3侧的布线中发生了接地故障时，起到防止再生电流流向五相马达1的作用。
[0016]接着，五相马达1是具备未图示的转子和卷绕在定子上的五相线圈(W1～W5)的无刷马达。各相的线圈的一端侧与五相逆变器2的各相的上臂以及下臂连接。另外，各相的线圈的另一端侧与设置在后述的中性点切换部3的、第1MOSFET组M11～M15以及第2MOSFET组M21～M25连接。
[0017]中性点切换部3通过与五相马达1的各相的线圈并联连接的第1MOSFET组M11～M15以及第2MOSFET组M21～M25，预先形成2个中性点。并且，该中性点切换部3在五相逆变器2的某相发生了故障时，根据来自未图示的中性点控制部的控制信号，如后述那样适当接通/断开各MOSFET组，将发生了故障的相从五相马达1切断分离。
[0018]第1MOSFET组M11～M15的一端侧与五相马达1连接，另一端侧相互星形联结而形成作为第1中性点的中性点4。第2MOSFET组M21～M25也是一端侧与五相马达1连接，另一端侧相互星形联结而形成作为第2中性点的中性点5。此外，中性点4以及中性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种马达驱动装置，其通过逆变器来驱动马达的多个线圈，所述马达驱动装置的特征在于，与所述逆变器不同的第1中性点以及第2中性点通过相对于所述多个线圈并联连接而预先形成，在所述第1中性点与所连接的线圈之间具备在线圈侧具有体二极管的阴极的第1MOSFET，在所述第2中性点与所连接的线圈之间具备在线圈侧具有体二极管的阳极的第2MOSFET。2.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，在所述逆变器与接地之间具备在所述接地侧具有体二极管的阴极的第3MOSFET。3.根据权利要求2所述的马达驱动装置，其特征在于，在所述马达的中性点侧的某相的布线中发生了接地故障的情况下，使与该相连接的所述第2MOSFET断开，使与该相连接的所述第3MOSFET断开，且使与该相连接的所述第1MOSFET以及与其他相连接的所述第1MOSFET断开。4.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，在所述马达的逆变器侧的某相的布线中发生了接地故障的情况下，使与该相连接的所述第2MOSFET断开，且使与...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野智比古，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫株式会社，
类型：发明
国别省市：