[发明专利]电机控制装置、故障控制方法及车辆转向系统与车辆

说明书

一种电机控制装置、故障控制方法及车辆转向系统与车辆，其电机控制装置用于检测双三相电机的故障并进行控制，所述双三相电机包括两套星型结构的绕组，每一绕组设有三条相线，所述电机控制装置包括依次连接的检测单元、处理单元、控制单元，所述检测单元用于检测电机故障，所述处理单元用于根据检测单元获得的故障信息判断故障类型，所述控制单元包括连接各所述相线的相线开关以及连接两所述绕组的公共端的绕组间开关，用于根据所述故障类型控制所述相线开关与绕组间开关，对所述双三相电机进行重构。本发明能提高电机的输出转矩以及再发生故障后的容错性，大大方便转向操作，避免严重事故的发生。

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种电机控制装置、故障控制方法及车辆转向系统与车辆。

背景技术

在传统转向助力的功能下，当转向系统电控单元存在严重故障后，采用静默处理切断助力就可以。但是在高级自动驾驶(L3及L3以上)可以没有驾驶员，这时需要保证转向系统即使发生了故障尽可能还是受控状态的。其中业内普遍采用了双三相电机作为执行器，当其中一组线圈出现故障时，使用另外一组线圈作为输出。这种方式故障重构后只有一半自动转向力大小，同时潜在假设剩下的另外一套系统在驾驶员接管前不会再发生严重故障，因此转向操作不便，且容错能力差，在再发生故障后可能造成严重事故。

当然，其他系统的电机控制装置也可能产生类似的需求，需要提高输出转矩和容错性。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提高输出转矩和容错性的电机控制装置、故障控制方法及车辆转向系统与车辆。

本发明提供一种电机控制装置，用于检测双三相电机的故障并进行控制，所述双三相电机包括两套星型结构的绕组，每一绕组设有三条相线，所述电机控制装置包括依次连接的检测单元、处理单元、控制单元，所述检测单元用于检测电机故障，所述处理单元用于根据检测单元获得的故障信息判断故障类型，所述控制单元包括连接各所述相线的相线开关以及连接两所述绕组的公共端的绕组间开关，用于根据所述故障类型控制所述相线开关与绕组间开关，对所述双三相电机进行重构。

进一步地，所述控制单元的控制方式包括包括下列方式中的一种或多种：当其中一相断路时转换成两相+三相控制；当其中一相短路时，闭合所述绕组间开关，转换成单星型结构五相电机控制；当发生两相电机短路或者断路时，转换成四相电机控制；当发生三相电机短路或者断路时，转换成三相电机控制；当发生四相电机短路或者断路时，转换成两相电机控制。

进一步地，所述控制单元还包括第一桥臂、第二桥臂，所述第一桥臂、第二桥臂分别与所述电机两绕组公共端连接，所述绕组间开关两端分别连接于所述第一桥臂、第二桥臂与所述电机的连接线路，当发生五相电机短路或者断路时，使用所述第一桥臂或第二桥臂，转换成两相电机控制。

本发明还提供一种电机故障控制方法，用于检测双三相电机的故障并进行控制，所述双三相电机包括两套星型结构的绕组，每一绕组设有三条相线，各所述相线连接有相线开关，且两所述绕组的公共端之间连接有绕组间开关，所述电机故障控制方法包括：检测电机故障；根据所述故障信息判断故障类型；根据所述故障类型控制所述相线开关与绕组间开关，对所述双三相电机进行重构。

进一步地，所述控制步骤包括包括下列方式中的一种或多种：当其中一相断路时转换成两相+三相控制；当其中一相短路时，闭合所述绕组间开关，转换成单星型结构五相电机控制；当发生两相电机短路或者断路时，转换成四相电机控制；当发生三相电机短路或者断路时，转换成三相电机控制；当发生四相电机短路或者断路时，转换成两相电机控制。

进一步地，实现所述方法的电机控制装置还包括第一桥臂、第二桥臂，所述第一桥臂、第二桥臂分别与所述电机两绕组公共端连接，所述绕组间开关两端分别连接于所述第一桥臂、第二桥臂与所述电机的连接线路，所述控制步骤还包括：当发生五相电机短路或者断路时，使用所述第一桥臂或第二桥臂，转换成两相电机控制。