[发明专利]电动机驱动设备

说明书

技术领域

本公开涉及一种驱动电动机的电动机驱动设备以及电动助力转向设备。

背景技术

[专利文献1]JP-2011-045212A（US 2011/0043152A）

传统上，已知一种设置有功率转换器的电动机驱动设备，该功率转换器包括不止一个半导体开关元件。示例电动机驱动设备将来自供电电源的DC功率转换成三相AC功率以驱动三相AC电动机。

根据专利文献1中所公开的电动机驱动设备，将功率转换器与电动机相连接的电力线设置有将功率转换器与电动机断开连接的切断开关。如果功率转换器的半导体开关元件由于短路而出故障，则该设备操作切断开关（即，关断该切断开关）以防止电动机进入中断状态。

通常，电动机作为发电机来工作，并且在外力使旋转轴旋转的情况下产生再生电压。基本上，如果电动机驱动设备的功率转换器被正常驱动，则供电电源和功率转换器相连接。再生电压可以被传递至供电电源。例如，如果在车辆正行驶时轮胎从障碍物碾过，则外力可能经常使电动助力转向设备上的旋转轴旋转。通常，如果在可能经常产生再生电压的情况下使用电动机驱动设备，则控制电动机驱动设备以抑制再生电压。

然而，例如，功率转换器中所包括的半导体开关元件可能短路。在这样的情况下，一些电动机驱动设备关断设置在供电电源与功率转换器之间的开关以停止驱动功率转换器。如果在功率转换器停止时产生再生电压，则这样的电动机驱动设备不能将再生电压传递至供电电源。例如，如果功率转换器出故障且在车辆正行驶时轮胎从障碍物碾过，则电动助力转向设备不能将所产生的再生电压传递至供电电源。电动机驱动设备由于功率转换器停止而不能提供抑制再生电压的控制。

可以存在如下电动机驱动设备，其在点火开关关断时关断设置在供电电源与功率转换器之间的开关。例如，假设在关断点火开关且使用起重机来抬起车辆时操作转向系统以产生再生电压。电动机驱动设备不能将所产生的再生电压传递至供电电源。电动机驱动设备不能提供抑制再生电压的控制。

结果，再生电压可能毁坏功率转换器的半导体开关元件。由于再生电压而导致的过电压可使对来自供电电源的能量进行平滑的平滑电容器的寿命缩短。

如果在功率转换器内部发生短路故障，则根据专利文献1的电动机驱动设备关断功率转换器与电动机之间的切断开关。如果切断开关由于短路而出故障，则电动机驱动设备等同于不具有切断开关。不能保护诸如功率转换器的半导体开关元件和平滑电容器的元件免受再生电压的影响。

发明内容

本公开是鉴于前述而提出的。因此，本公开的目的在于提供一种如下电动机驱动设备和包括该电动机驱动设备的电动助力转向设备，该电动机驱动设备保护功率转换器的半导体开关元件免受电动机由于外力旋转而产生的再生电压的影响。

为了实现以上目的，根据本公开的第一示例，提供了一种电动机驱动设备，其包括电流指令装置、功率转换器、供电电源开关装置、功率转换器故障检测装置、功率转换器控制装置以及第一开关控制装置。电流指令装置发出驱动具有多个相的电动机的电流指令值。功率转换器包括多个半导体开关元件，对从供电电源提供的功率进行转换并将该功率输出至电动机。供电电源开关装置设置在供电电源与功率转换器之间，并且在供电电源与功率转换器之间进行电气连接和断开连接之一。功率转换器故障检测装置检测功率转换器的故障。功率转换器控制装置根据电流指令值来控制功率转换器的驱动，并且在功率转换器故障检测装置检测到功率转换器的故障时，停止驱动功率转换器。第一开关控制装置控制供电电源开关装置，并且使得供电电源开关装置在功率转换器的驱动停止时能够进入再生传导状态，其中该再生传导状态使得能够将再生电流从功率转换器传导到供电电源。

在功率转换器停止驱动时，电动机可能由于外力而旋转从而产生再生电压。在这样的情况下，第一开关控制装置允许供电电源开关装置进入再生传导状态。再生电压可以被传递至供电电源。例如，功率转换器可能出故障且在车辆正行驶时轮胎可能从障碍物碾过。在这样的情况下，电动助力转向设备可以将所产生的再生电压传递至供电电源。

因此，可以保护诸如功率转换器的开关元件和平滑电容器的元件免受再生电压的影响并防止这些元件由于过电压而损坏或者缩短使用寿命。

根据本公开的第二示例，提供了一种电动助力转向设备，其包括根据第一示例的电动机驱动设备、电动机以及动力传递装置。电动机由电动机驱动设备驱动，并且产生辅助驾驶者的转向力的转向辅助转矩。动力传递装置将电动机的旋转传递至转向轴。

附图说明