專利名稱：用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向(MDPS)系統(tǒng)的電機(jī)控制方法，特別是涉 及一種技術(shù)，其使得轉(zhuǎn)向操作盡可能平穩(wěn)地進(jìn)行，同時防止由于熱量而損壞電機(jī)。
背景技術(shù)：
與使用發(fā)動機(jī)驅(qū)動力的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不同，電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過電機(jī) 的驅(qū)動力來提供轉(zhuǎn)向力，從而其具有減小車輛的燃料消耗的優(yōu)點(diǎn)，但是其與所述液壓動力 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比價格昂貴。 因此，使用便宜的直流(DC)電機(jī)，而不是無刷交流(BLAC)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)已經(jīng)得以發(fā)展并用于降低所述電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的成本，然而，所述電機(jī)具有 一個問題，其產(chǎn)生了大量的熱量并且難于將這些熱量釋放出去。 電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)大體上具有過熱保護(hù)(OHP)邏輯電路以防止電機(jī)過熱，并 且該過熱保護(hù)邏輯電路在使用如上文所述直流電機(jī)時要比在使用無刷交流電機(jī)時啟動得 更早。 所述過熱保護(hù)邏輯電路用于抑制供給到所述電機(jī)上的電流，從而當(dāng)所述過熱保護(hù)
邏輯電路啟動時，從所述電機(jī)供給的轉(zhuǎn)向力迅速地減小，而駕駛員感覺到方向盤變重。 因此，所述電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在所述過熱保護(hù)邏輯電路啟動之前能夠操作車
輛多久成為了其主要的性能，該性能被稱為"過熱性能"，其是通過在預(yù)定狀況下在所述過
熱保護(hù)邏輯電路啟動之前所述方向盤完成左_右完全轉(zhuǎn)向的次數(shù)來衡量的。 為了改進(jìn)所述過熱保護(hù)性能，在本領(lǐng)域中已知的方法是提高所述電機(jī)的容量；然
而，這種方法并不是優(yōu)選的，因為所述電機(jī)的尺寸和容量，從而難以將它們安裝以及設(shè)置在
車輛中，并且增加了成本。 本發(fā)明背景部分公開的上述信息僅僅用來增加對本發(fā)明總體背景的理解，其不應(yīng) 作為該信息構(gòu)成對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說已經(jīng)公知的現(xiàn)有技術(shù)的確認(rèn)和任何形式的暗示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的不同方面有助地提供了一種用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控制方
法，其能夠以較低的成本通過改進(jìn)所述過熱保護(hù)性能而提供更加平穩(wěn)且更加簡易的轉(zhuǎn)向操 作，而并不改變電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中所使用的電機(jī)或減速器。 根據(jù)本發(fā)明的用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控制方法包括以下步驟過熱保 護(hù)的步驟，其使供給到電機(jī)上的電流減小到第二電流減小系數(shù)以防止所述電機(jī)過熱；預(yù)過 熱保護(hù)(Pre-OHP)的步驟，其逐漸使供給到所述電機(jī)上的電流減小到第一電流減小系數(shù)，該第一電流減小系數(shù)小于所述第二電流減小系數(shù)。 優(yōu)選地，將所述第二電流減小系數(shù)設(shè)置為大于所述第一電流減小系數(shù)的五倍或者 更大。 所述用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控制方法可以這樣設(shè)置，在所述預(yù)過熱保
護(hù)的步驟中，供給到所述電機(jī)的所述電流從最大電機(jī)電流減小到第一電流減小系數(shù)，直到
預(yù)定的第一最小電機(jī)電流小于能夠供給到所述電機(jī)的所述最大電機(jī)電流為止，然后，當(dāng)供
給到所述電機(jī)的電流變得小于所述第一最小電機(jī)電流時，供給到所述電機(jī)的所述電流增大
到第一電流增大系數(shù)，該第一電流增大系數(shù)的絕對值大于所述第一電流減小系數(shù)。 所述用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控制方法可以這樣設(shè)置，在所述過熱保護(hù)
的步驟中，供給到所述電機(jī)的電流減小到所述第二電流減小系數(shù)，直到供給到所述電機(jī)的
所述電流為小于所述第一最小電機(jī)電流的預(yù)定第二最小電機(jī)電流為止，并且當(dāng)供給到所述
電機(jī)的所述電流小于所述第二最小電機(jī)電流時，供給到所述電機(jī)的所述電流增大到小于所
述第一電流增大系數(shù)的第二電流增大系數(shù)。 本發(fā)明能夠以較低的成本通過改進(jìn)所述過熱保護(hù)性能而提供更加平穩(wěn)且更加簡
易的轉(zhuǎn)向操作，而并不改變電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中所使用的電機(jī)或減速器。 本發(fā)明的方法和裝置具有其他特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)可以從結(jié)合在本申請
文件中的附圖以及下面的具體實施方式
中變得顯而易見，并在其中進(jìn)行更加詳細(xì)的闡述，
其中附圖以及具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明的一些原理。


圖1是通過具體實例來比較根據(jù)本發(fā)明的用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控 制方法和相關(guān)技術(shù)的視圖。 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控制方法的實例 的流程圖。
具體實施例方式
以下將詳細(xì)參考本發(fā)明的不同實施例，本發(fā)明的實例在附圖中示出并在下面進(jìn)行 描述。雖然結(jié)合示例性實施例描述本發(fā)明，但應(yīng)了解該描述不是旨在將本發(fā)明限制于那些 示例性實施例。相反地，本發(fā)明旨在不僅僅覆蓋示例性實施例，還覆蓋可以包括在由所附權(quán) 利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍里的各種替代、改進(jìn)、等效結(jié)構(gòu)以及其他實施例。
參考圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)
控制方法包括過熱保護(hù)的步驟，其使供給到電機(jī)的電流減小到第二電流減小系數(shù)以防止
電機(jī)過熱；和/或預(yù)過熱保護(hù)的步驟，其在過熱保護(hù)的步驟之前，逐漸將供給到所述電機(jī)的
電流減小到第一電流減小系數(shù)，該第一電流減小系數(shù)小于所述第二電流減小系數(shù)。 優(yōu)選地，將所述第二電流減小系數(shù)設(shè)置為大于所述第一電流減小系數(shù)的五倍或更大。 也即，圖1通過具體的實例比較了根據(jù)不同實施例的用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的電機(jī)控制方法和相關(guān)的技術(shù)。在相關(guān)的技術(shù)中，65A的最大電流連續(xù)地供給到電機(jī)上，直 到所述最大電流時間持續(xù)了 65秒，然后所述供給到電機(jī)的電流通過所述過熱保護(hù)操作減
4小到預(yù)定的電流減小系數(shù)。 在另一方面，假設(shè)本發(fā)明使用相同的電機(jī)，所述最大電流時間設(shè)置得比相關(guān)技術(shù)
中更長，即設(shè)置成85秒，并且所述最大電流并不保持在65A，而是在過熱保護(hù)的步驟之前的
預(yù)過熱保護(hù)的步驟中，使供給到所述電機(jī)的電流逐漸地減小到所述第一電流減小系數(shù)，然
后在過熱保護(hù)的步驟中，使所述電機(jī)的電流減小到所述第二電流減小系數(shù)，該第二電流減
小系數(shù)大于所述相關(guān)領(lǐng)域中的電流減小系數(shù)以及所述第一電流減小系數(shù)。 因此，當(dāng)電流供給到具有相同熱容量的電機(jī)上時，本發(fā)明提供預(yù)過熱保護(hù)的步驟，
而不是將所述最大電流的時間設(shè)置得比相關(guān)技術(shù)更長，從而并非基本全部以65A的最大電
流供電，而是甚至在所述最大電流的時間內(nèi)都以逐漸從所述最大電流減小的電流供電，在
所述最大電流時間之后的過熱保護(hù)的步驟中，通過比相關(guān)技術(shù)相對更快地減小供給到電機(jī)
的所述電流，使供給到所述電機(jī)的加熱負(fù)載能夠基本保持在相同的水平上。 上述方法基本上延長了到達(dá)所述過熱保護(hù)步驟的時間，因此，這意味著在所述過
熱保護(hù)操作之前能夠進(jìn)行相對更多的轉(zhuǎn)向操作，因此改進(jìn)了所述過熱保護(hù)性能。 此外，在過熱保護(hù)步驟中，當(dāng)所述供給到電機(jī)的電流減小到比相關(guān)技術(shù)更快的第
二電流減小系數(shù)時，從所述電機(jī)供給的轉(zhuǎn)向力快速地減小并且駕駛員感覺到方向盤變重。
然而，駕駛員感覺上基本不會察覺到變化，因為與相關(guān)技術(shù)相比，所述電流減小到比所述第
二電流減小系數(shù)更慢的電流減小系數(shù)，使得其不構(gòu)成問題。 作為參考，圖l只是為了有助于理解而示出了當(dāng)供給到電機(jī)的電流減小時，方向 盤保持在一個方向上的最大旋轉(zhuǎn)位置上的情況。然而，在實際的轉(zhuǎn)向操作中，在一個方向上 旋轉(zhuǎn)到最大位置的方向盤并非持續(xù)地保持在該位置，而是從該最大位置到中間位置重復(fù)地 往復(fù)旋轉(zhuǎn)。 因此，在所述預(yù)過熱保護(hù)的步驟中，供給到電機(jī)的電流從所述最大電機(jī)電流減小
到所述第一電流減小系數(shù)，直到預(yù)定的第一最小電機(jī)電流小于能夠供給到所述電機(jī)的最大
電機(jī)電流為止，然后當(dāng)供給到所述電機(jī)的電流變得小于所述第一最小電機(jī)電流時，供給到
所述電機(jī)的電流增大到第一電流增大系數(shù)，該系數(shù)的絕對值大于所述第一電流減小系數(shù)。 S卩，例如在方向盤處于中間位置時，供給到所述電機(jī)的所述電流將小于所述第一
最小電機(jī)電流。 在這個位置上，所述第一電流增大系數(shù)減小到所述第一電流減小系數(shù)以下，但是 迅速地恢復(fù)所述電流，從而能夠為駕駛員提供平穩(wěn)的轉(zhuǎn)向力。 與預(yù)過熱保護(hù)的步驟類似，在過熱保護(hù)的步驟中，供給到所述電機(jī)的電流減小到 第二電流減小系數(shù)，直到供給到所述電機(jī)的電流為預(yù)定第二最小電機(jī)電流時為止，該電流 小于所述第一最小電機(jī)電流，并且當(dāng)供給到所述電機(jī)的電流變得小于所述第二最小電機(jī)電 流時，供給到所述電機(jī)的電流增大到第二電流增大系數(shù)，該系數(shù)小于所述第一電流增大系 數(shù)。 在該步驟中，加熱負(fù)載已經(jīng)在所述電機(jī)中被充分地積累，因此，通過將所述第二電 流增大系數(shù)設(shè)置得較小以恢復(fù)所述電機(jī)的電流，能夠保證所述電機(jī)具有充足的時間被冷卻。 在上文中所述最大電流時間、電流減小系數(shù)、最小電機(jī)電流和電流減小系數(shù)時電 機(jī)控制器在啟動車輛時的溫度的函數(shù)，他們是在之前通過實驗和分析被輸入的。
作為參考，圖2中所示的流程圖示出了這樣的實例從根據(jù)車輛啟動時的電機(jī)控 制器的溫度所確定的圖(m即)來確定所述最大電流時間、第二電流減小系數(shù)、第二最小電 機(jī)電流和第二電流增大系數(shù)，并使用預(yù)定值作為所述第一電流減小系數(shù)、第一最小電機(jī)電 流和第一電流增大系數(shù)。然而，如果需要的話，所述第一電流減小系數(shù)、第一最小電機(jī)電流 和第一電流增大系數(shù)可以不同地根據(jù)所述電機(jī)控制器的溫度而設(shè)置。 根據(jù)圖2中所示的流程圖，當(dāng)轉(zhuǎn)向通過點(diǎn)火實現(xiàn)時，轉(zhuǎn)矩傳感器測量所述轉(zhuǎn)向并 且將信號傳送到所述電機(jī)控制器上，所述電機(jī)控制器控制所述電機(jī)以響應(yīng)從所述轉(zhuǎn)矩傳感 器輸入的信號，并且讀取所述電機(jī)控制器的溫度以響應(yīng)來自溫度傳感器的信號。所述電機(jī) 控制器首先設(shè)置對應(yīng)于所述溫度的最大電流時間、第二電流減小系數(shù)、第二最小電機(jī)電流 和第二電流增大系數(shù)，然后通過計算確定是否進(jìn)行所述過熱保護(hù)操作。其后，所述電機(jī)控制 器在過熱保護(hù)步驟之前的預(yù)過熱保護(hù)步驟中使用所述第一電流減小系數(shù)、第一最小電機(jī)電 流和第一電流增大系數(shù)來控制供給到所述電機(jī)的電流，并且使用所述第二電流減小系數(shù)、 第二最小電機(jī)電流和第二電流增大系數(shù)控制供給到所述電機(jī)的電流。因此，通過最大化地 使用所述電機(jī)的特征，能夠使過熱保護(hù)步驟之前的時間相對地比相關(guān)技術(shù)更長，同時防止 所述電機(jī)因熱量而損壞，從而為駕駛員延伸了平穩(wěn)轉(zhuǎn)向狀態(tài)。 前述本發(fā)明的具體示例性實施例的目的是闡明和描述。這些實施例并非旨在窮盡 本發(fā)明，也不是旨在將本發(fā)明限制于所揭示的具體形式，顯然，按照上述教導(dǎo)可以進(jìn)行許多 改進(jìn)和變化。這些示例性實施例的選擇和描述是為了解釋本發(fā)明的一些原理及其實際應(yīng) 用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員制造和使用本發(fā)明的各種示例性實施例及其各種替代和 改進(jìn)。本發(fā)明的保護(hù)范圍旨在由權(quán)利要求書及其等效內(nèi)容限定。
權(quán)利要求
一種用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控制方法，該方法包括過熱保護(hù)的步驟，其使供給到電機(jī)上的電流減小到第二電流減小系數(shù)以防止所述電機(jī)過熱；以及預(yù)過熱保護(hù)的步驟，其在所述過熱保護(hù)步驟之前，逐漸使供給到所述電機(jī)上的電流減小到第一電流減小系數(shù)，該第一電流減小系數(shù)小于所述第二電流減小系數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控制方法，其中將所述第二 電流減小系數(shù)設(shè)置為大于所述第一電流減小系數(shù)的五倍或者更大。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控制方法，其中在所述預(yù) 過熱保護(hù)的步驟中，供給到所述電機(jī)的所述電流從最大電機(jī)電流減小到所述第一電流減小 系數(shù)，直到預(yù)定的第一最小電機(jī)電流小于能夠供給到所述電機(jī)的所述最大電機(jī)電流為止， 然后，當(dāng)供給到所述電機(jī)的電流變得小于所述第一最小電機(jī)電流時，供給到所述電機(jī)的所 述電流增大到第一電流增大系數(shù)，該第一電流增大系數(shù)的絕對值大于所述第一電流減小系 數(shù)。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控制方法，其中在所述過熱 保護(hù)的步驟中，供給到所述電機(jī)的電流減小到所述第二電流減小系數(shù)，直到供給到所述電 機(jī)的所述電流為小于所述第一最小電機(jī)電流的預(yù)定第二最小電機(jī)電流為止，并且當(dāng)供給到 所述電機(jī)的所述電流小于所述第二最小電機(jī)電流時，供給到所述電機(jī)的所述電流增大到小 于所述第一電流增大系數(shù)的第二電流增大系數(shù)。
全文摘要
一種用于電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)控制方法，其能夠以較低的成本通過改進(jìn)過熱保護(hù)性能而提供更加平穩(wěn)且更加簡易的轉(zhuǎn)向操作，并且同時向電機(jī)供給合適的控制電流，而并不改變電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中所使用的電機(jī)或減速器。
文檔編號H02P7/00GK101753080SQ200910246310
公開日2010年6月23日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者樸基成, 樸水輔 申請人:起亞自動車株式會社;現(xiàn)代自動車株式會社