[发明专利]电机驱动装置以及包括电机驱动装置的电功率转向设备

说明书

技术领域

本公开涉及电机驱动装置以及包括电机驱动装置的电功率转向设备。

背景技术

通常，已知包括多个开关元件的电机驱动装置。例如，JP-A-2011-142744（对应于美国2011/163708A1）公开了包括多个开关元件和电源继电器的电机驱动装置。开关元件形成电机驱动部。当电机驱动装置中出现故障时，电源继电器切断给电机驱动部的电力供应。通过预驱动器电路驱动开关元件和电源继电器。

在将具有寄生二极管（例如金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET））的半导体装置用于电源继电器的情况下，为了在电源以反向极性不正确地连接的情况下保护电路，可以设置反向连接保护继电器，使得反向连接保护继电器的寄生二极管以相反的方向连接。

在将电机应用于电功率转向设备且将方向盘直接连接电机的情况下，在驾驶员操作方向盘时，电机中产生感应电压。当出现电机故障且电源继电器关断时，由于驾驶员的转向操作而产生的感应电压被应用于在逆变器部和绕组之间形成的闭合电路。在电源继电器处于关断状态的情况下，当感应电压被应用于逆变器部和绕组之间形成的闭合电路时，电流可能流向闭合电路，产生制动转矩，并且驾驶员可能感觉不适。因此，能够切断绕组与逆变器部之间电连接的电机继电器可以被设置为使得，在出现电机故障时绕组与逆变器部之间不形成闭合电路。

可通过预驱动器电路驱动开关元件和继电器。但是，JP-A-2011-142744未公开预驱动器电路的细节。虽然可分别为开关元件和继电器设置预驱动器电路，但是电机驱动装置的尺寸可能增加。

发明内容

本公开的目的是提供一种具有小尺寸的电机驱动装置。本公开的另一目的是提供一种包括所述电机驱动装置的电功率转向设备。

根据本公开方案的电机驱动装置包括逆变器部、第一继电器部、第二继电器部、电机继电器部、多个逆变器预驱动器电路、第一预驱动器电路、第二预驱动器电路以及控制器。逆变器部包括多个开关元件，用于开关给电机的绕组的电力供应。第一继电器部连接在电源与逆变器部之间。第二继电器部连接在第一继电器部与逆变器部之间。电机继电器部连接在逆变器部与电机的绕组之间。逆变器预驱动器电路分别驱动逆变器部的开关元件。第一预驱动器电路驱动第一继电器部。第二预驱动器电路驱动第二继电器部和电机继电器部。控制器包括控制部分和故障检测部分。控制部分通过逆变器预驱动器电路、第一预驱动器电路或第二预驱动器电路控制逆变器部、第一继电器部、第二继电器部以及电机继电器部的驱动。故障检测部分检测第一继电器部、第二继电器部以及电机继电器部的故障。

在电机驱动装置中，通过一个预驱动器电路驱动第二继电器部以及电机继电器部。因此，可以减少预驱动器电路的数量，并减小电机驱动装置的尺寸。

根据本公开另一方案的电功率转向设备包括电机和电机驱动装置。

附图说明

根据以下连同附图一起提供的详细描述，本公开的附加目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1是示出根据本公开第一实施例的电功率转向设备的示意图；

图2是示出根据第一实施例的电机驱动装置的电路图；

图3是示出根据第一实施例的初始故障诊断处理的流程图；

图4是示出根据本公开第二实施例的电机驱动装置的示意图；以及

图5是示出根据第二实施例的电机驱动装置的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图描述根据本公开的电机驱动装置以及电功率转向设备。在以下实施例中，用相同的附图标记表示具有相似结构的组件并省略说明。

（第一实施例）

根据本公开第一实施例的电机驱动装置2被应用于电功率转向设备1。

如图1所示，转向系统90包括电功率转向设备1、方向盘91和转向轴92。驾驶员操作的方向盘91连接到转向轴92。在本公开中，除非另有所指，术语“连接到”表示直接或间接连接。小齿轮（pinion gear）96附接于转向轴92的一端。小齿轮96与齿条轴97啮合。车轮例如通过轮杆可旋转地连接齿条轴97的一端。因此，当驾驶员转动方向盘91时，转向轴92旋转，并且小齿轮96将转向轴92的旋转运动转换为齿条轴97的线性运动。然后，根据齿条轴97的线性运动的位移，轮胎98的方向改变一个角度。转向轴92附接于转矩传感器94，转矩传感器94检测施加于方向盘91的转向转矩。