电动机驱动的动力转向装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电动机驱动的动力转向装置及其控制方法。电动机驱动的动力转向装置包括：转向逻辑单元，用于根据车辆的驾驶状况生成操作驱动电动机的电流指令；电动机速度传感器，用于感测驱动电动机的旋转状况以输出电动机速度；电动机控制单元，用于分别从转向逻辑单元和电动机速度传感器接收电流指令和电动机速度，并根据基于电流指令和电动机速度的电流——速度从电压表计算输出电压，以输出用于操作驱动电动机的电压指令；坐标转换单元，用于将从电动机控制单元输出的两相电压指令转换为三相电压；以及电动机驱动单元，用于将从坐标转换单元转换的三相电压作为PWM电压输出到驱动电动机。

Power Steering Device Driven by Motor and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
电动机驱动的动力转向装置及其控制方法相关申请的交叉引用本申请要求2018年3月27日提交的韩国专利申请号10-2018-0034927的优先权和权益，出于所有目的该申请通过引用结合于此，如同在本文中阐述的那样。
示例性实施方式涉及一种电动机驱动的动力转向装置及其控制方法，更具体地，涉及一种电动机驱动的动力转向装置及其控制方法，该动力转向装置在电流传感器发生故障时接收根据驾驶状况确定的驱动电动机的电流指令和以及驱动电动机的电动机速度，并基于预定的表输出电压指令，从而控制驱动电动机。
技术介绍
通常，电动机驱动的动力转向(MDPS)装置指的是使用驱动电动机在驾驶员转向方向时提供辅助扭矩从而使操纵更轻的装置。与传统的液压动力转向(HPS)装置不同，电动机驱动的动力转向装置可以通过根据车辆的驾驶状况自动控制驱动电动机的操作来改善转向性能和转向感。此时，电动机驱动的动力转向装置包括：扭矩传感器，用于测量输入到方向盘的驾驶员的转向扭矩；转向角传感器，用于测量方向盘的转向角；以及车速传感器，用于测量车速。此后，电动机驱动的动力转向装置通过闭环控制方式执行转向控制，该闭环控制方式通过其中流过驱动电动机的电动机电流被电流传感器感测并反馈、使得被感测和反馈的电动机电流遵循预先计算并输入用于转向控制的目标电流的电流控制向驱动电动机施加电压。在这种电动机驱动的动力转向装置中，当感测驱动电动机中流动的电动机电流的电流传感器由于各种原因而发生故障时，不可能精确地计算要施加到驱动电动机用于转向控制的电压。因此，当电流传感器发生故障时，停止电流控制以防止执行转向控制。然而，可能存在即使在电流传感器发生故障的情况下也必然需要一定程度的转向控制的情况，并且在这种情况下，如果停止电流控制并且不执行转向控制，则存在不仅可能导致驾驶员不便、而且还可能发生重大事故的问题。因此，为了解决这样的问题，在传统的电动机驱动的动力转向装置中，检测电流传感器中是否存在故障，并且将闭环控制切换到开环控制，使得施加目标电流以执行转向控制。尽管即使在电流传感器发生故障时也可以执行转向控制，但是不能精确地计算要施加到驱动电动机的电压，从而使控制性能劣化。在2008年8月27日公布的题为“DCMotorAngularVelocityEstimatorforMotordrivenpowerSteeringSystem”的韩国专利公开号2008-0078441中公开了本专利技术的相关技术。在本
技术介绍
部分中公开的上述信息仅用于增强对本专利技术背景的理解，并且因此，它可能包含不构成现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施方式提供一种电动机驱动的动力转向装置及其控制方法，该动力转向装置在电流传感器故障时接收根据驾驶状况确定的电流指令以及驱动电动机的电动机速度，并基于预定的表输出电压指令。本专利技术的其他特征将在下面的描述中阐述，并且部分地从描述中显而易见，或者可通过本专利技术的实践来学习。在示例性实施方式中，电动机驱动的动力转向装置可包括：转向逻辑单元，用于根据车辆的驾驶状况生成用以操作驱动电动机的电流指令；电动机速度传感器，用于感测驱动电动机的旋转状况以输出电动机速度；电动机控制单元，用于分别从转向逻辑单元和电动机速度传感器接收电流指令和电动机速度，并且基于电流指令和电动机速度从根据电流——速度的电压表计算输出电压，并输出用以操作驱动电动机的电压指令；坐标转换单元，用于将从电动机控制单元输出的两相电压指令转换为三相电压；以及电动机驱动单元，用于将从坐标转换单元转换的三相电压作为脉宽调制(PWM)电压输出到驱动电动机。根据电流——速度的电压表可包括根据电流指令和电动机速度的d轴输出电压和q轴输出电压。根据电流——速度的电压表可以是二维表，在该表中存储了根据电流指令的绝对值和电动机速度的绝对值的输出电压。电动机控制单元可包括：速度延迟补偿单元，用于补偿电动机速度的相位延迟；输出电压计算单元，用于接收电流指令和从速度延迟补偿单元补偿了相位延迟的电动机速度，并且计算输出电压；以及极性反转补偿单元，用于将在输出电压计算单元处计算的输出电压作为电压指令输出，并且在电流指令的极性不同于电动机速度的极性时，补偿输出电压以作为电压指令来输出。输出电压计算单元可根据电流指令的极性确定输出电压的极性。当电流指令的极性不同于电动机速度的极性时，极性反转补偿单元可从根据电流——速度的电压表输出d轴电压表输出，以作为d轴电压指令，并且将通过以下方式获得的值作为q轴电压指令输出：对将驱动电动机的角速度乘以驱动电动机的永磁体的磁通量所获得的值与仅使用电流输入的来自根据电流——速度的电压表的q轴电压表输出进行求和。当电流指令的极性不同于电动机速度的极性时，极性反转补偿单元可从根据电流——速度的电压表输出d轴电压表输出，以作为d轴电压指令，并且将通过以下方式获得的值作为q轴电压指令输出：对仅使用电流输入的来自根据电流——速度的电压表的q轴电压表输出与仅使用速度输入的来自根据电流——速度的电压表的q轴电压表输出进行求和。驱动电动机可以是三相BLAC(无刷AC)型电动机。电动机驱动的动力转向装置还可包括：相位电压感测单元，用于感测从电动机驱动单元输出的相位电压；以及电流传感器故障确定单元，用于在向电动机驱动单元输出控制信号之后，接收从相位电压感测单元输入的相位电压并且接收来自电流感测单元的从电动机驱动单元输出的相位电流，以便确定电流传感器的故障，并且电动机控制单元还可包括指令改变切换单元，指令改变切换单元用于从电流传感器故障确定单元接收电流传感器的故障状态，并选择性地输出从来自转向逻辑单元的电流指令生成的电流控制器的电压指令或基于根据电流——速度的电压表从输入的电流指令和电动机速度计算的电压指令。在另一示例性实施方式中，一种用于电动机驱动的动力转向装置的控制方法可包括：由电动机控制单元从转向逻辑单元接收根据车辆的驾驶状况而生成的用以操作驱动电动机的电流指令；由电动机控制单元从用于感测和输出驱动电动机的旋转状况的电动机速度传感器接收电动机速度；并且由电动机控制单元基于电流指令的电动机速度从根据电流——速度的电压表计算输出电压，以作为用以操作驱动电动机的电压指令输出。在接收电动机速度时，可输入相位延迟补偿了的电动机速度。根据电流——速度的电压表可包括根据电流指令和电动机速度的d轴输出电压和q轴输出电压。根据电流——速度的电压表可以是二维表，在该表中存储了根据电流指令的绝对值和电动机速度的绝对值的输出电压。在计算输出电压时，电动机控制单元可根据电流指令的极性计算并输出输出电压的极性。作为电压指令输出可包括：当电流指令的极性和电动机速度的极性相同时由电动机控制单元将输出电压作为电流指令输出，并且当电流指令的极性不同于电动机速度的极性时，由电动机控制单元补偿输出电压以作为电压指令来输出。在补偿输出电压以作为电压指令来输出时，电动机控制单元可从根据电流——速度的电压表输出d轴电压表输出，以作为d轴电压指令，并且将通过以下方式获得的值作为q轴电压指令输出：将驱动电动机的角速度乘以驱动电动机的永磁体的磁通量所获得的值与仅使用电流输入的来自根据电流——速度的电压表的q轴电压表输出进行求和。在补偿输出电压以作为电压指令输出时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机驱动的动力转向装置，包括：转向逻辑单元，被配置为根据车辆的驾驶状况生成用以操作驱动电动机的电流指令；电动机速度传感器，用于感测驱动电动机的旋转状况以输出电动机速度；电动机控制单元，被配置为分别从所述转向逻辑单元和所述电动机速度传感器接收所述电流指令和所述电动机速度，并且基于所述电流指令和所述电动机速度，从根据电流——速度的电压表计算输出电压以输出用以操作所述驱动电动机的两相电压指令；坐标转换单元，用于将从所述电动机控制单元输出的两相电压指令转换为三相电压；以及电动机驱动单元，被配置为将由所述坐标转换单元转换的三相电压作为脉宽调制电压输出到所述驱动电动机。

【技术特征摘要】
2018.03.27 KR 10-2018-00349271.一种电动机驱动的动力转向装置，包括：转向逻辑单元，被配置为根据车辆的驾驶状况生成用以操作驱动电动机的电流指令；电动机速度传感器，用于感测驱动电动机的旋转状况以输出电动机速度；电动机控制单元，被配置为分别从所述转向逻辑单元和所述电动机速度传感器接收所述电流指令和所述电动机速度，并且基于所述电流指令和所述电动机速度，从根据电流——速度的电压表计算输出电压以输出用以操作所述驱动电动机的两相电压指令；坐标转换单元，用于将从所述电动机控制单元输出的两相电压指令转换为三相电压；以及电动机驱动单元，被配置为将由所述坐标转换单元转换的三相电压作为脉宽调制电压输出到所述驱动电动机。2.根据权利要求1所述的电动机驱动的动力转向装置，其中，根据电流——速度的所述电压表包括根据所述电流指令和所述电动机速度的d轴输出电压和q轴输出电压。3.根据权利要求1所述的电动机驱动的动力转向装置，其中，根据电流——速度的所述电压表是二维表，在所述二维表中存储了根据所述电流指令的绝对值和所述电动机速度的绝对值的输出电压。4.根据权利要求1所述的电动机驱动的动力转向装置，其中，所述电动机控制单元包括：速度延迟补偿单元，被配置为补偿所述电动机速度的相位延迟；输出电压计算单元，被配置为接收所述电流指令和从所述速度延迟补偿单元补偿了所述相位延迟的所述电动机速度，并且计算输出电压；以及极性反转补偿单元，被配置为在所述电流指令的极性和所述电动机速度的极性相同时将由所述输出电压计算单元计算的输出电压作为电压指令输出，并且在所述电流指令的极性和所述电动机速度的极性彼此不同时补偿所述输出电压以作为所述电压指令来输出。5.根据权利要求4所述的电动机驱动的动力转向装置，其中，所述输出电压计算单元被配置为根据所述电流指令的极性确定所述输出电压的极性。6.根据权利要求4所述的电动机驱动的动力转向装置，其中，当所述电流指令和所述电动机速度的极性彼此不同时，所述极性反转补偿单元被配置为从根据电流——速度的所述电压表输出d轴电压表输出，以作为d轴电压指令，并且将通过以下方式获得的值作为q轴电压指令输出：将所述驱动电动机的角速度乘以所述驱动电动机的永磁体的磁通量所获得的值与仅使用电流输入的来自根据电流——速度的所述电压表的q轴电压表输出相加。7.根据权利要求4所述的电动机驱动的动力转向装置，其中，当所述电流指令的极性不同于所述电动机速度的极性时，所述极性反转补偿单元被配置为从根据电流——速度的所述电压表输出d轴电压表输出，作为d轴电压指令，并且将通过以下方式获得的值作为q轴电压指令输出：对仅使用电流输入的来自根据电流——速度的所述电压表的q轴电压表输出与仅使用速度输入的来自根据电流——速度的所述电压表的q轴电压表输出相加。8.根据权利要求1所述的电动机驱动的动力转向装置，其中，所述驱动电动机是三相无刷交流电流型电动机。9.根据权利要求1所述的电动机驱动的动力转向装置，还包括：相位电压感测单元，被配置为感测从所述电动机驱动单元输出的相位电压；以及电流传感器故障确定单元，被配置为在向所述电动机驱动单元输出控制信号之后，接收从所述相位电压感测单元输入的相位电压并且从电流传感器接收从所述电动机驱动单元输出的相位电流，以确定所述电流传感器的故障，其中，所述电动机控制单元还包括指令改变切换单元，所述指令改变切...

【专利技术属性】
技术研发人员：金纹秀，柳志勋，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR