EPS部件保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种EPS部件保护方法及装置，方法包括：在有电动助力需求时，获取转向助力电机的转速信号；对转速信号进行微分，得到转速变化率信号；判断转速变化率信号是否大于预设的转速变化率阈值，若是，则不发送电流环控制指令，以停止对转向助力电机的控制。本发明专利技术的发明专利技术人发现在电流变化率较大时，转向助力电机的转速变化率信号也较大，远超过紧急避让转向时的最大转速变化率，因此，通过预先设定转速变化率阈值，基于此确定是否存在电流变化率信号较大的情况，进而通过停止对转向助力电机的控制，来避免产生较高的反电动势，降低了相线分离电路中的MOS管失效的风险。相线分离电路中的MOS管失效的风险。相线分离电路中的MOS管失效的风险。

【技术实现步骤摘要】
EPS部件保护方法及装置


[0001]本专利技术涉及EPS(Electric Power Steering，电动助力转向系统)领域，更具体地说，涉及EPS部件保护方法及装置。

技术介绍

[0002]EPS通过电机提供转矩，经减速机构与驾驶员施加的转向手力共同叠加到转向管柱上，根据不同的车速提供相应的助力。EPS如附图1所示，其中扭矩传感器2、控制单元6和转向助力电机9构成了EPS的电气部分。EPS在实际工作过程中，如果出现转向助力电机9的两个相线间短路，在中性点不接地情况下，转向助力电机9会有负序电流流过，并产生制动力矩，这回造成方向盘卡死进而影响驾驶员安全的严重故障。为避免此故障的发生，通常电动助力转向系统会设计有相线保护电路，如图2中所示的相线分离电路，当EPS一旦诊断出电机相线有短路情况发生时，就会通过相线分离电路切断转向助力电机9的各个相线，使电动助力切换成手动助力模式，确保方向盘仍可转动，从而提高了车辆安全性。
[0003]车辆在使用过程中，会遇到各种工况：车辆发生碰撞，特别是侧向碰撞；前轮上跳(如遇到凸起路面)或下跳(如有坑)，特别是两个前轮上跳或下跳不同步，最极限情况是一个前轮上跳，另一个下跳；车辆在转向时碰到马路牙子等等。这些工况都会导致轮胎发生整车Y方向的移动和冲击，从而引起EPS中转向助力电机9被外力拖动转动，产生较高电压，容易造成相线分离电路中的MOS管损坏，从而导致EPS丧失助力功能，威胁乘车安全以及导致客户抱怨。
[0004]目前针对上述问题的解决方案是，通过电源电压、电流大小及电流方向识别转向助力电机9倍外力拖动转动的工况；识别到该工况后，通过闭合驱动桥和相线分离电路中的MOS管打开泄流通路，将转向助力电机9倒拖过程中产生的能量释放，避免相线分离电路中MOS管受到来自转向助力电机9较高电压的损坏。本专利技术的专利技术人发现该方案至少存在下述问题：由电流在瞬间变化产生的较高反电动势，超过MOS管的失效电压较多，即使闭合驱动桥和相线分离电路中的MOS管，也会导致MOS管失效。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提出一种EPS部件保护方法及装置，欲降低相线分离电路中MOS管的失效风险。
[0006]为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0007]第一方面，提供一种EPS部件保护方法，包括：
[0008]在有电动助力需求时，获取转向助力电机的转速信号；
[0009]对所述转速信号进行微分，得到转速变化率信号；
[0010]判断所述转速变化率信号是否大于预设的转速变化率阈值，若是，则不发送电流环控制指令，以停止对所述转向助力电机的控制。
[0011]可选的，在有电动助力需求时，还包括：
[0012]获取所述扭矩传感器采集的扭矩信号；
[0013]对所述扭矩信号进行微分，得到扭矩变化率信号；
[0014]判断所述扭矩变化率信号是否大于预设的扭矩变化率阈值，若是，则不发送电流环控制指令，以停止对所述转向助力电机的控制。
[0015]第二方面，提供一种EPS部件保护装置，包括：
[0016]转速信号获取单元，用于在有电动助力需求时，获取转向助力电机的转速信号；
[0017]转速信号微分单元，用于对所述转速信号进行微分，得到转速变化率信号；
[0018]第一保护单元，用于判断所述转速变化率信号是否大于预设的转速变化率阈值，若是，则不发送电流环控制指令，以停止对所述转向助力电机的控制。
[0019]可选的，所述EPS部件保护装置，还包括：
[0020]扭矩信号获取单元，用于在有电动助力需求时，获取所述扭矩传感器采集的扭矩信号；
[0021]扭矩信号微分单元，用于对所述扭矩信号进行微分，得到扭矩变化率信号；
[0022]第二保护单元，用于判断所述扭矩变化率信号是否大于预设的扭矩变化率阈值，若是，则不发送电流环控制指令，以停止对所述转向助力电机的控制。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：
[0024]上述技术方案提供的一种EPS部件保护方法及装置，方法包括：在有电动助力需求时，获取转向助力电机的转速信号；对转速信号进行微分，得到转速变化率信号；判断转速变化率信号是否大于预设的转速变化率阈值，若是，则不发送电流环控制指令，以停止对转向助力电机的控制。本专利技术的专利技术人发现在电流变化率较大时，转向助力电机的转速变化率信号也较大，远超过紧急避让转向时的最大转速变化率，因此，通过预先设定转速变化率阈值，基于此确定是否存在电流变化率信号较大的情况，进而通过停止对转向助力电机的控制，来避免产生较高的反电动势，降低了相线分离电路中的MOS管失效的风险。
[0025]进一步的，本专利技术的专利技术人还发现在电流变化率较大时，扭矩助力电机输出的扭矩变化率信号也较大，远超过紧急避让转向时的最大扭矩变化率，因此，通过预先设定扭矩变化率阈值，基于此也可以确定是否存在电流变化率信号较大的情况，进而通过停止对转向助力电机的控制，来避免产生较高的反电动势，进一步降低了相线分离电路中的MOS管失效的风险。
[0026]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028]图1为EPS的示意图；
[0029]图2为驱动桥和相线分离电路的示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例提供的失效模式1下的电压波形图；
[0031]图4为本专利技术实施例提供的失效模式2下的电压模型图；
[0032]图5为本专利技术实施例提供的一种EPS部件保护方法的流程图；
[0033]图6为本专利技术实施例提供的一种EPS部件保护装置的示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]在EPS的转向助力电机的功率一般为几百瓦，目前乘用车上面使用的转向助力电机的最大功率不超过1000W。乘用车上的额定电压绝大多数为12V，这导致转向助力电机的电流比较大；以A级车搭配的EPS为例，转向助力电机的相电流峰值达到了110A左右。如果在短时间内电流发生较大变化，则会导致在转向助力电机内产生较大电压，足以导致附图2中的相线分离电路的MOS管失效。
[0036]失效模式1：EPS的控制单元输出电流为0，瞬间转向助力电机被外力拖动到3000rpm左右，转向助力电机产生45V以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种EPS部件保护方法，其特征在于，包括：在有电动助力需求时，获取转向助力电机的转速信号；对所述转速信号进行微分，得到转速变化率信号；判断所述转速变化率信号是否大于预设的转速变化率阈值，若是，则不发送电流环控制指令，以停止对所述转向助力电机的控制。2.根据权利要求1所述的EPS部件保护方法，其特征在于，在有电动助力需求时，还包括：获取所述扭矩传感器采集的扭矩信号；对所述扭矩信号进行微分，得到扭矩变化率信号；判断所述扭矩变化率信号是否大于预设的扭矩变化率阈值，若是，则不发送电流环控制指令，以停止对所述转向助力电机的控制。3.一种EPS部件保护装置，其特征在于，包括：转速信号获取单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：权利要求书一页说明书五页附图三页，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：