[發明專利]多相旋轉電機的控制系統

有效

• 申請號: 200910171391.2
• 申請日: 2007-04-20
• 公開（公告）號: CN101667808A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 辻浩也;川崎新五;宮地準二
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02P29/02
• 分類號: H02P29/02;B60W10/06;B60W10/08;B60W20/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王波波

本申請是2007年4月20日申請的申請號200710100875.9、名稱 為“多相旋轉電機的控制系統”的申請的分案申請。

相關申請的參照

本申請要求分別于2006年4月20日和2006年10月20申請的在先日 本專利申請2006-116602和2006-286739的優先權，并將這兩個申請的 說明在此并入作為參考。

技術領域

本發明涉及一種多相旋轉電機的控制系統，通過操作反相器中的 開關元件來控制多相旋轉電機的輸出。

背景技術

在已知的控制系統中，通過操作反相器中的開關元件來控制三相 電機的輸出扭矩。這種控制系統中的反相器具有三個臂，這三個臂用 于使三相電機的三個相中的每一個相與電源電壓的正端或負端導通。 在由這種系統執行的控制中，反相器中任意一個臂的開關元件發生短 路都可能使電流流過該臂，從而導致扭矩波動或反相器發熱值增大的 風險。

日本專利申請待審公開NO.6-319263提出了這樣一種系統，該系 統具有用于檢測流過反相器的每一個臂的電流的裝置。這種系統能夠 確定反相器的任意一個臂中的開關元件發生短路。該專利文獻還建議 在反相器與電源之間提供斷路器電路，從而在發生短路時能夠切斷反 相器與電源之間的電流流動。

上文提到的常規系統具有斷路器電路，所述斷路器電路用于避免 由短路造成的扭矩波動和發熱的問題。然而，提供這種斷路器電路可 能會不容忽視地增加部件個數和反相器電路的尺寸。

近來，一種針對混合機車的系統已經得到實際應用。在這種系統 中，三相電機和三相發電機的轉軸通過扭矩分裂機構而連接到內燃機 的轉軸。這種系統適于在停止內燃機時通過對反相器進行操作而控制 三相電機的輸出扭矩，而且適于使機車利用這個輸出扭矩而行駛。此 外，當內燃機在工作時，這種系統適于操作反相器以控制三相發電機 所產生的功率量。

同樣，在上面的系統中，三相發電機的反相器中任意一個臂中發 生短路都可能導致發電機的扭矩波動以及反相器發熱值增大的問題。 此外，當把發電機和電機的扭矩通過扭矩分裂機構傳送到轉軸時，內 燃機的轉軸甚至在內燃機停止時也會發生旋轉，從而導致功率傳送系 統發生振動的風險。此外，當三相電機的反相器的任意一個臂中發生 短路時，可能期望通過使用內燃機的輸出扭矩作為驅動力而執行跛行 回家(limp?home)處理。然而，短路的發生可能會向三相電機引入負 荷扭矩，從而使適當地把內燃機的輸出扭矩傳送到驅動輪變得困難。

上述常規控制系統沒有針對混合機車系統所涉及的問題采取措 施。

發明內容

本發明考慮到上文提出的問題，其目的是提供一種多相旋轉電機 的控制系統，其中通過操作反相器的開關元件而控制多相旋轉電機的 輸出。具體地，本發明的目的是提供一種多相旋轉電機的控制系統， 它能夠更加適當地處理反相器的故障。

為了實現上面的目的，本發明的一方面提供了一種用于控制第一 旋轉電機的轉軸的扭矩的裝置，第一旋轉電機的轉軸通過扭矩分裂機 構與第二旋轉電機的轉軸以及內燃機的轉軸機械地相連，所述扭矩分 裂機構將來自內燃機的扭矩分裂給第一和第二旋轉電機，第一旋轉電 機組成多相旋轉電機。所述裝置包括：反相器，用于控制第一旋轉電 機的轉軸的扭矩；確定組件，用于確定是否滿足條件，所述條件被定 義為所述反相器出現故障且所述內燃機處于非操作狀態；以及限制組 件，當所述確定組件確定滿足所述條件時，所述限制組件通過對第一 旋轉電機的驅動狀態進行操作以限制內燃機的轉軸的旋轉狀態，其中 所述旋轉狀態是由第二電機引起的并且通過所述扭矩分裂機構從第二 旋轉電機轉移的。

在上述配置中，所述反相器中的故障不允許對所述多相旋轉電機 (即第一旋轉電機)的扭矩進行適當的控制。具體地，在這種情況下， 當所述旋轉電機操作時，動力(轉軸的扭矩)通過扭矩分裂機構而被 傳送到所述內燃機的轉軸。因此，即使在所述內燃機不操作時，其轉 軸也可以旋轉。在這個方面，上文所述配置能夠通過執行多相旋轉電 機的電條件操作(例如反相器發生故障時的故障保護處理)而限制轉 軸的旋轉。因此，所述多相旋轉電機的反相器故障能夠適當地防止例 如動力傳輸系統中出現振動的缺點。

優選地，所述限制組件被配置為：根據所述內燃機的轉軸的旋轉 狀態而限制所述內燃機的轉軸的轉速，使其不會落入大于零且小于所 述內燃機空轉轉速的轉速范圍內。