电动助力转向系统的电机保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种电动助力转向系统的电机保护方法及装置，方法包括将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；其中转矩增益系数的计算过程包括在检测到驾驶员操纵方向盘的手力矩大于预设的第一力矩值，且持续一段时间后，通过逐步降低转矩增益系数，将修正后的目标辅助转向力矩逐步降低，进而使电机的电流无论在硬物阻挡还是方向盘达到末端区域时，均不会长时间保持在较大值，降低了电机烧坏风险。进一步的，将基于方向盘转角信号的保护方法与基于手力矩的保护方法结合，实现了对电机的多重保护，降低了方向盘达到末端区域时电机烧坏风险。

【技术实现步骤摘要】
电动助力转向系统的电机保护方法及装置
本专利技术涉及车辆的电动助力转向系统
，更具体地说，涉及电动助力转向系统的电机保护方法及装置。
技术介绍
电动助力转向系统(ElectricPowerSteering，EPS)是通过检测驾驶员操纵方向盘的手力矩、车速和方向盘转角等信息，利用一定的控制算法来驱动电机提供辅助转向力矩，从而实现方向盘操纵轻便性和稳定性的控制系统。通常，在转向系统中，随着方向盘逐渐转动到左右末端位置，整个转向系统的阻力将随之加大，或者当轮胎遇到阻挡物时，转向系统的阻力也将变大。因此，当方向盘临近末端，或者遇到阻挡物时，如不采取一定的措施，电机将提供较大的辅助转向力矩。这种较大的辅助转向力矩，一方面会对转向系统的末端机械部件产生冲击，造成部件的损坏；另一方面，电机提供较大的辅助转向力矩时需要较大的电流，长时间地运行将加大电机的温升，使得电机存在烧坏的可能。针对方向盘打到末端时，对电机带来的烧毁风险和对机械部件产生的冲击问题，现有方案大多通过软件算法限定电机电流来实现软保护。但已有的软保护方法，大多基于转角信息，即通过检测方向盘是否临近末端来降低电机电流。这种方法虽可实现对电机和末端机械部件的保护，但也存在一定的弊端，例如当车轮停靠在路肩，或者被硬物阻挡时，驾驶员朝阻碍方向一直转动方向盘时，由于此时方向盘并未进入末端，但转向系统存在较大的阻力，电机将持续以大电流运行，容易烧毁电机。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出电动助力转向系统的电机保护方法及装置，欲对硬物阻挡进行识别，进而降低电机烧坏风险。为了实现上述目的，现提出的方案如下：第一方面，提出一种电动助力转向系统的电机保护方法，包括：将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；所述转矩增益系数的计算过程包括：在初始化时将所述转矩增益系数初始化为1；在所述转矩增益系数为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩是否大于预设的第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则判断所述手力矩大于所述第一力矩阈值的持续时间是否达到预设的第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第三持续时间从1降低到0；在所述转矩增益系数为0时，判断所述手力矩是否大于预设的助力恢复手力矩阈值，所述助力恢复手力矩阈值小于所述第一力矩阈值，若是，则所述转矩增益系数保持为0，若否，则判断所述手力矩不大于所述第一力矩阈值的持续时间是否达到预设的第二持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为0，若是，则所述转矩增益系数在预设的第四持续时间从0增加到1。可选的，所述转矩增益系数的计算过程还包括：在所述转矩增益系数为1时，判断所述手力矩是否大于预设的第二力矩阈值，所述第二力矩阈值大于所述第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则判断所述手力矩大于所述第二力矩阈值的持续时间是否达到预设的第五持续时间，所述第五持续时间小于所述第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第六持续时间从1降低到0，所述第六持续时间小于所述第三持续时间。可选的，在将所述目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘之前，还包括：根据方向盘转角信号，计算得到转角增益系数，当所述方向盘转角信号的绝对值小于预设的第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角信号的绝对值不小于所述第一方向盘转角阈值且不大于预设的第二方向盘转角阈值时，所述方向盘转角信号的绝对值越大则所述转角增益系数越小，所述第二方向盘转角阈值大于所述第一方向盘转角阈值，当所述方向盘转角信号的绝对值等于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0，当所述方向盘转角信号的绝对值等于所述第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角信号的绝对值大于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0；将所述目标辅助转向力矩与转角增益系数相乘，以使相乘结果与所述转矩增益系数相乘。可选的，用于检测所述手力矩的扭矩传感器至少包括两路信号采集通道。可选的，所述目标辅助转向力矩的计算过程包括：根据所述手力矩和车速，或者方向盘转角信号和车速，计算得到所述目标辅助转向力矩，所述手力矩和所述方向盘转角信号的绝对值，均与所述目标辅助转向力矩正相关，所述车速与所述目标辅助转向力矩负相关。第二方面，提出一种电动助力转向系统的电机保护装置，包括：助力修正单元，用于将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；转矩增益系数计算单元，用于计算所述转矩增益系数；所述转矩增益系数计算单元包括：初始化子单元，用于在初始化时将所述转矩增益系数初始化为1；第一判断子单元，用于在所述转矩增益系数为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩是否大于预设的第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则执行第二判断子单元；所述第二判断子单元，用于判断所述手力矩大于所述第一力矩阈值的持续时间是否达到预设的第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第三持续时间从1降低到0；第三判断子单元，用于在所述转矩增益系数为0时，判断所述手力矩是否大于预设的助力恢复手力矩阈值，所述助力恢复手力矩阈值小于所述第一力矩阈值，若是，则所述转矩增益系数保持为0，若否，则执行第四判断子单元；所述第四判断子单元，用于判断所述手力矩不大于所述助力恢复手力矩阈值的持续时间是否达到预设的第二持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为0，若是，则所述转矩增益系数在预设的第四持续时间从0增加到1。可选的，所述转矩增益系数计算单元还包括：第五判断子单元，用于在所述转矩增益系数为1时，判断所述手力矩是否大于预设的第二力矩阈值，所述第二力矩阈值大于所述第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则执行第六判断子单元；所述第六判断子单元，用于判断所述手力矩大于所述第二力矩阈值的持续时间是否达到预设的第五持续时间，所述第五持续时间小于所述第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第六持续时间从1降低到0，所述第六持续时间小于所述第三持续时间。可选的，所述电动助力转向系统的电机保护装置，还包括：转角增益系数计算单元，用于根据方向盘转角信号，计算得到转角增益系数，当所述方向盘转角信号的绝对值小于预设的第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角信号的绝对值不小于所述第一方向盘转角阈值且不大于预设的第二方向盘转角阈值时，所述方向盘转角信号的绝对值越大则所述转角增益系数越小，所述第二方向盘转角阈值大于所述第一方向盘转角阈值，当所述方向盘转角信号的绝对值等于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0，当所述方向盘转角信号的绝对值等于所述第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角信号的绝对值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动助力转向系统的电机保护方法，其特征在于，包括：/n将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；/n所述转矩增益系数的计算过程包括：/n在初始化时将所述转矩增益系数初始化为1；/n在所述转矩增益系数为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩是否大于预设的第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则判断所述手力矩大于所述第一力矩阈值的持续时间是否达到预设的第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第三持续时间从1降低到0；/n在所述转矩增益系数为0时，判断所述手力矩是否大于预设的助力恢复手力矩阈值，所述助力恢复手力矩阈值小于所述第一力矩阈值，若是，则所述转矩增益系数保持为0，若否，则判断所述手力矩不大于所述助力恢复手力矩阈值的持续时间是否达到预设的第二持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为0，若是，则所述转矩增益系数在预设的第四持续时间从0增加到1。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动助力转向系统的电机保护方法，其特征在于，包括：
将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；
所述转矩增益系数的计算过程包括：
在初始化时将所述转矩增益系数初始化为1；
在所述转矩增益系数为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩是否大于预设的第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则判断所述手力矩大于所述第一力矩阈值的持续时间是否达到预设的第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第三持续时间从1降低到0；
在所述转矩增益系数为0时，判断所述手力矩是否大于预设的助力恢复手力矩阈值，所述助力恢复手力矩阈值小于所述第一力矩阈值，若是，则所述转矩增益系数保持为0，若否，则判断所述手力矩不大于所述助力恢复手力矩阈值的持续时间是否达到预设的第二持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为0，若是，则所述转矩增益系数在预设的第四持续时间从0增加到1。


2.根据权利要求1所述的电动助力转向系统的电机保护方法，其特征在于，所述转矩增益系数的计算过程还包括：
在所述转矩增益系数为1时，判断所述手力矩是否大于预设的第二力矩阈值，所述第二力矩阈值大于所述第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则判断所述手力矩大于所述第二力矩阈值的持续时间是否达到预设的第五持续时间，所述第五持续时间小于所述第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第六持续时间从1降低到0，所述第六持续时间小于所述第三持续时间。


3.根据权利要求1所述的电动助力转向系统的电机保护方法，其特征在于，在将所述目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘之前，还包括：
根据方向盘转角信号，计算得到转角增益系数，当所述方向盘转角信号的绝对值小于预设的第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角信号的绝对值不小于所述第一方向盘转角阈值且不大于预设的第二方向盘转角阈值时，所述方向盘转角信号的绝对值越大则所述转角增益系数越小，所述第二方向盘转角阈值大于所述第一方向盘转角阈值，当所述方向盘转角信号的绝对值等于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0，当所述方向盘转角信号的绝对值等于所述第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角信号的绝对值大于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0；
将所述目标辅助转向力矩与转角增益系数相乘，以使相乘结果与所述转矩增益系数相乘。


4.根据权利要求1所述的电动助力转向系统的电机保护方法，其特征在于，用于检测所述手力矩的扭矩传感器至少包括两路信号采集通道。


5.根据权利要求1～4中任意一项所述的电动助力转向系统的电机保护方法，其特征在于，所述目标辅助转向力矩的计算过程包括：
根据所述手力矩和车速，或者方向盘转角信号和车速，计算得到所述目标辅助转向力矩，所述手力矩和所述方向盘转角信号的绝对值，均与所述目标辅助转向力矩正相关，所述车速与所述目标辅助转向力矩负相关。


6.一种电动助力转向系统的电机保护装置，其特征在于，包括：
助力修正单元，用于将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕江伟，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11