[发明专利]马达驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及连接两个电力独立的控制器的三相无刷马达和马达驱动系统。

背景技术

例如，在车辆中，无刷马达用作辅助转向装置等等的转动的驱动源等等。此外，当检测道路的车道和直接在前行进的车辆、然后自动地基于检测的信号操作车辆时，无刷马达还用作转动转向装置的驱动源。

如上所述，已经要求用作转动转向装置的驱动源的无刷马达具有高可靠性。此外，已经要求无刷马达被设计为即使当诸如断线的故障出现在构成无刷马达的线圈中时，也实现最低限度的功能。例如专利文献1公开了当故障出现时开关单元进行操作的结构，该开关单元可在闭合位置和打开位置之间移动，在闭合位置，电流在每个相绕组中流动，在打开位置，电流不流动。

专利文献2公开了两个以上的功率电子器件各自被设置在定子中作为车辆的起动发电机系统的结构，该定子具有分离成为两个以上部分的绕组部分。

引用列表

专利文献

专利文献1：日文未经审查的专利申请第2000-500102号公报

专利文献2：日文未经审查的专利申请第2002-142397号公报

发明内容

技术问题

在车辆的自动操作中，已经要求用作转动转向装置的驱动源的无刷马达具有即使当故障出现时也产生转动该转向装置的转矩的结构，即，具有双重安全的设计构思。

例如，在简单地设置两组各自包含作为转动转向装置的驱动源的无刷马达和控制器的情况下，即使当故障出现在一组中时，也可以由另一组给予转动该转向装置的转矩。然而，提供该两组使得成本和空间加倍，因此这种结构是不现实的。

当两个电力独立的线圈各自被缠绕在无刷马达的定子的每个齿部周围时，以电力电力独立的方式产生转动磁场的两个线圈群被设置在一个无刷马达中作为外部形状。然而，因为有在齿部周围布置用于使两个线圈绝缘的绝缘材料的必要性，所以线圈占据的容积对应于绝缘材料占据的空间而减少。结果，使得马达的输出减少的问题就出现了。

考虑到上述情况，已经做出本发明。本发明的目的是提供一种三相无刷马达以及具有这种三相无刷马达的马达驱动系统，该三相无刷马达满足双重安全的设计构思，并且可以抑制输出的减少和成本增加。

问题的解决方案

(1)根据本发明的马达驱动系统具有：马达，所述马达具有分类成为群A和群B的多个线圈、具有多个齿部的定子、被设置在所述定子之内并且在轴向上延伸的转子轴、以及外部适合于所述转子轴的转子，分类成为所述群A和所述群B的任何一个所述线圈被缠绕在所述多个齿部中的每个齿部周围，并且所述多个齿部以环形的形状被布置；第一控制器，所述第一控制器将U相位、V相位和W相位的三相电压施加到分类成为所述群A的每个线圈；第二控制器，所述第二控制器将所述三相电压施加到分类成为所述群B的每个线圈；以及传感器部分，所述传感器部分根据所述转子轴的转动角度，输出电信号到所述第一控制器和所述第二控制器。所述定子的所述齿部的磁极的数量X和所述转子的磁体的磁极的数量Y满足表达式1。当所述定子的所述齿部被设置为一个单位时的所述线圈的总数与所述齿部的所述磁极的数量X是相同的。包含在群A中的线圈的总数和包含在群B中的线圈的总数两者都是X/2。所述第一控制器和所述第二控制器将所述三相电压施加到所述相应的线圈，而不管另一个控制器是否将所述三相电压施加到所述线圈。所述群A和所述群B的每个群中的每个线圈的感应电压构成所述三相，并且每个所述群中的相同相位的每个线圈的所述感应电压的所述相位是相同的。在包含在所述群A中的每个线圈的所述感应电压和包含在所述群B中的每个线圈的所述感应电压之间有相位差。

[表达式1]X:Y=6n:6n±2(在表达式1中，n是2以上的整数。)

根据如上所述的结构，转动马达的系统被多重化（双重化），并且每个系统被配置为可电力独立地操作，而不管另一个系统的操作状态。因而，可以实现双重安全系统，在该双重安全系统中，即使当异常出现在一个系统中时，也可以由另一个系统转动马达。此外，因为没有在定子的每个齿部周围缠绕两个电力独立的线圈的必要性，所以没有确保用于在线圈之间布置绝缘材料的空间的必要性。

这里，“控制器是电力独立的”指的是第一控制器和第二控制器并不互相交换信息，并且一个控制器可以在不受另一个控制器的操作状态的影响的情况下进行操作。更具体地，第二控制器可以将三相电压施加到群B的线圈，而不管从第一控制器到群A的线圈的系统是否正常地操作或者停止。类似地，第一控制器可以将三相电压施加到群A的线圈，而不管从第二控制器到群B的线圈的系统是否正常地操作或者停止。