对电动转向的控制制造技术

一种控制电动助力转向(EPS)装置的方法包括多个逆变器桥，每个逆变器桥连接到被配置为对车辆的转向提供助力的多相马达。在检测到所述逆变器桥中的一个逆变器桥内的故障之后，控制故障的逆变器桥内的电流流动，并且使用其它逆变器桥中的一个或多个来提供助力。一种用于电动助力转向(EPS)装置的控制系统包括多个逆变器桥(14、14’)、选择部件以及控制部件，每个逆变器桥连接到被配置为对车辆的转向提供助力的多相马达(12、12’)，选择部件用于选择性地操作其中已检测到故障的逆变器桥中的开关(16、18、20、22、24、26)以控制故障的逆变器桥内的电流流动，控制部件用于根据该方法来控制所述其它逆变器桥中的一个或多个以提供助力。

Control of electric steering

A method of controlling electric power steering (EPS) device includes multiple inverter bridges, each inverter bridge connected to a multi-phase motor configured to assist steering of vehicle. After detecting the fault in one inverter bridge of the inverter bridge, the current flow in the inverter bridge is controlled, and one or more other inverter bridges are used to provide assistance. A steering for electric power control system (EPS) device includes a plurality of inverter bridge (14, 14 '), selection of the components and control components, each inverter bridge is connected to be configured to provide power to the multi phase motor vehicle steering (12, 12'), select the components used in the selective operation has been detected in the fault switch inverter bridge (16, 18, 20, 22, 24, 26) to control the fault current of the inverter bridge flow control device is used according to the method to control the inverter bridge in one or more to provide help.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对电动转向的控制
本专利技术涉及在两个(或更多个)车道电动助力转向(EPS)系统中的控制，并且特别地但不排他地涉及在这种EPS系统中管理故障。
技术介绍
电动助力转向(EPS)系统在现有技术中是众所周知的。由电马达产生的功率用于在转向柱中产生助力转矩，助力转矩的方向与检测到的由转动方向盘的车辆驾驶员产生的需求转矩的方向相同。图1(a)示意性地表示具有两个逆变器桥的EPS系统中的功率流。电池10为双逆变器桥14、14'和作用在同一转向齿条上的两个马达12、12'供电。因此，每个马达12、12'贡献大约50％来助力转向。如在图1(b)中例示的，在逆变器桥14'之一发生故障的情况下，由于另一个逆变器桥14仍然可以提供助力，因此EPS系统保持可操作。但是，即使有故障的桥电路被禁用，阻尼电流仍然会流入它。这些阻尼电流可能会导致产生过多的热量，从而可能会导致进一步的故障。当然，期望即使在发生故障时也维持转向助力，但是这种进一步的故障使之处于危险境地。解决这个问题的已知方法包括断开有故障的逆变器与马达之间的连接，这需要内置的阻断开关。对于大多数情况，当无故障时，这些阻断开关没有用处，但仍然占据宝贵的空间、消耗能量并且是价格昂贵的。因此，期望替代方案。考虑到前述内容设计了本专利技术的各方面和实施例。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种如权利要求1所述的控制EPS装置的方法。根据本专利技术的第二方面，提供了一种如权利要求14所述的用于EPS装置的控制系统。根据本专利技术的第三方面，提供了一种如权利要求18所述的EPS系统。下面讨论本专利技术的方面和/或实施例的各种特征。故障/短路可能已经被检测到或者可以形成本专利技术的方面或实施例的一部分。逆变器桥中的每一个可以包括连接到马达的每一相的两个或更多个开关。在早期检测到逆变器桥之一中的开关之一的故障之后，在一种实施例中，该逆变器桥中的开关可以被操作或选择性地操作，以控制流过它的电流和/或它两端的电压。每个逆变器桥可以包括多个开关组，每个开关组包括连接到每一相的一个或多个开关。在检测到第一组/其它组中的开关的故障之后，可以选择性地操作第一组/其它组中的其它开关，而不操作其它组/第一组中的那些开关。即，只有包含故障开关的逆变器内的开关才以这种方式被选择性地控制。在一种实施例中，选择性地操作第一组/其它组中的其它开关包括永久性地接通其它开关。可替代地，选择性地操作第一组/其它组中的其它开关可以包括接通和关断其它开关。切换可以根据一个或多个预定标准。这些标准可以包括以下中的一个或多个：马达速度、马达位置、其中一个开关内的电流方向、马达相上的电流或电压。可替代地，该方法可以包括依赖于其它标准根据以上两种方法中的任一种来选择性地操作开关。在一种实施例中，该方法可以包括确定马达的速度是否小于预定阈值，并且如果马达速度小于阈值，则接通第一组/其它组中的其它开关，并且如果马达速度超过阈值，则选择性地接通和关断第一组/其它组中的其它开关。附加地或替代地，该方法可以包括确定逆变器桥电路内的温度是否小于预定阈值，并且如果温度小于阈值，则接通第一组/其它组中的其它开关，并且如果温度超过阈值，则选择性地接通和关断所述第一组/其它组中的其它开关。在一种实施例中，选择性地接通和关断第一组/第二组中的其它开关依赖于以下中的一个或多个：马达速度、马达位置、其中一个开关内的电流方向、马达相上的电流或电压。选择性地接通和关断所述第一组/其它组中的其它开关可以包括：如果其它开关中的一个开关两端的漏极-源极电压为负或低于预设值，则接通该开关；并且如果其它开关中的一个开关两端的漏极-源极电压不为负也不低于所述预设值，则关断该开关。开关可以是MOSFET。本专利技术的方面和实施例有利地提供了用于管理故障状况(诸如在故障起源的逆变器桥中的MOSFET短路)的控制策略，但是仍然完全操作另一个或其它逆变器桥并且使得对其不利影响最小化。在一种实施例中，本专利技术提供了在故障的桥中切换健康的MOSFET以减少传导损耗来允许在复原模式下的扩展操作并且减少二次故障的可能性。这是通过将阻尼电流引导通过MOSFET沟道而不是通过体二极管来实现的，其有利地显著降低了设备中的功耗。这有利地使得能够持续地提供转向助力，同时避免了系统中的过度损耗。附图说明现在将参考附图的图来描述本专利技术的实施例，其中：图2(a)和(b)示出了在故障状况之前和期间双桥系统的一侧的简化示意图。图3示意性地图示了在图2的系统内在所有MOSFET关断的情况下的电流流动；图4示出了使用图3的方法获得的仿真结果；图5示意性地图示了根据本专利技术的一个实施例的控制方法；图6示出了使用图5的方法获得的仿真结果；图7图示了根据本专利技术的另一个实施例的控制方法；图8示出了使用图7的方法获得的仿真结果；图9比较根据本专利技术的不同实施例的控制方法的特征；以及图10是根据本专利技术的一个实施例的控制方法的流程图。具体实施方式图1(a)和(b)虽然表示已知的双桥控制系统，但是其在本专利技术的各方面和实施例中被利用，因此，对其使用的标号也用于讨论本专利技术的联系其实现的各方面和实施例。值得注意的是，两个马达12、12'可以物理地位于一个壳体中或者单独地存在，但是在任一种情况下，它们都作用在同一转向齿条上，并且在正常操作中每一个贡献大约50％的转向功率。马达12、12'可以方便地是无刷三相AC永磁同步(PMSM)马达。图2(a)比图1(a)(其示出了两个半部)更详细地示出了双桥逆变器14的一半。DC电压由供电轨和地线之间的电池10施加，并且经由逆变器14连接到三相马达12。逆变器14包括三个并联臂(A、B、C)，每个并联臂具有串联连接在供电轨和地线之间的一对MOSFET。马达相A、B、C从相应的一对MOSFET之间分出。因此，MOSFET16、18连接到马达12的第一相A，MOSFET20、22连接到马达12的第二相B，并且MOSFET24、26连接到马达12的第三相C。成对的MOSFET(臂A、B、C)彼此并联连接至电池10。可以在电池10与MOSFET16、18、20、22、24、26之间提供功率滤波器28。MOSFETS也被布置成两组，其中MOSFET16、20、24在逆变器14的“高”侧并且MOSFET18、22、26在逆变器14的“低”侧。术语“高”和“低”仅是方便引用的标签。每个MOSFET16、18、20、22、24、26包括体二极管和晶体管沟道。每个MOSFET16、18、20、22、24、26的栅极连接到被配置用于向每个MOSFET提供控制信号(例如，以接通或关断它)的控制块。为了简单起见，没有示出控制块与MOSFET的栅极连接。在正常操作中，MOSFET16、18、20、22、24、26由驱动级控制器以受控的方式接通和关断，以控制施加在每个马达绕组两端的电位差，因此也控制流过绕组的电流。这进而控制了由绕组产生的磁场的强度和方向，并因此控制马达的转矩和速度。这在正常操作中适用于桥14、14'两者，即，在正常操作期间，两个桥14、14'的所有MOSFET都以受控的方式关断和接通。图2(b)表示桥14的其中一个MOSFET16不能被关断的情况。(在任何或所有MOSFET上都可能会出现故障–MOSFET16只是作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制电动助力转向(EPS)装置的方法，所述电动助力转向装置包括多个逆变器桥，每个逆变器桥连接到被配置为对车辆的转向提供助力的多相马达，所述方法包括：在检测到所述逆变器桥中的一个逆变器桥内的故障之后，控制故障的逆变器桥内的电流流动，并且使用其它所述逆变器桥中的一个或多个逆变器桥来提供助力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.27 GB 1513200.41.一种控制电动助力转向(EPS)装置的方法，所述电动助力转向装置包括多个逆变器桥，每个逆变器桥连接到被配置为对车辆的转向提供助力的多相马达，所述方法包括：在检测到所述逆变器桥中的一个逆变器桥内的故障之后，控制故障的逆变器桥内的电流流动，并且使用其它所述逆变器桥中的一个或多个逆变器桥来提供助力。2.如权利要求1所述的方法，其中所述逆变器桥中的每个逆变器桥包括连接到马达的每一相的两个或更多个开关，所述方法包括：在检测到所述逆变器桥中的一个逆变器桥中的所述开关中的一个开关的故障之后，操作或选择性地操作同一逆变器桥中的开关，以控制通过它的电流和/或它两端的电压。3.如权利要求2所述的方法，其中每个逆变器桥包括多个开关组，每个开关组包括连接到每一相的开关，并且在检测到第一组/其它组中的开关的故障之后，所述方法包括选择性地操作所述第一组/其它组中的其它开关，但不操作其它组/第一组中的那些开关。4.如权利要求3所述的方法，其中选择性地操作所述第一组/其它组中的其它开关包括永久性地接通所述其它开关。5.如权利要求3所述的方法，其中选择性地操作所述第一组/其它组中的其它开关包括根据一个或多个预定的标准来接通和关断所述其它开关。6.如权利要求5所述的方法，其中所述标准包括以下中的一个或多个：马达速度、马达位置、所述开关中的一个开关内的电流方向、马达相上的电流或电压。7.如权利要求3所述的方法，还包括确定马达的速度是否小于预定阈值，并且如果马达速度小于所述阈值，则接通所述第一组/其它组中的所述其它开关，并且如果马达速度超过所述阈值，则选择性地接通和关断所述第一组/其它组中的所述其它开关。8.如权利要求3所述的方法，还包括确定逆变器桥电路内的温度是否小于预定阈值，并且如果温度小于所述阈值，则接通所述第一组/其它组中的所述其它开关，并且如果温度超过所述阈值，则选择性地接通和关断所述第一组/其它组中的所述其它开关。9.如权利要求7或8所述的方法，其中选择性地接通和关断所述第一组/第二组中的所述其它开关依赖于以下中的一个或多个：马达速度、马达位置、所述开关中的一个开关内的电流方向、马达相上的电流或电压。10.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·特尔蒂，C·马恩德拉拉贾赫，M·库达诺斯基，
申请(专利权)人：TRW有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB