專利名稱：用于電機驅動動力轉向系統的電機控制方法
技術領域：
本發明涉及一種用于電機驅動動力轉向(MDPS)系統的電機控制方法，特別是涉 及一種技術，其使得轉向操作盡可能平穩地進行，同時防止由于熱量而損壞電機。
背景技術：
與使用發動機驅動力的液壓動力轉向系統不同，電機驅動動力轉向系統通過電機 的驅動力來提供轉向力，從而其具有減小車輛的燃料消耗的優點，但是其與所述液壓動力 轉向系統相比價格昂貴。 因此，使用便宜的直流(DC)電機，而不是無刷交流(BLAC)電機的電機驅動動力轉 向系統已經得以發展并用于降低所述電機驅動動力轉向系統的成本，然而，所述電機具有 一個問題，其產生了大量的熱量并且難于將這些熱量釋放出去。 電機驅動動力轉向系統大體上具有過熱保護(OHP)邏輯電路以防止電機過熱，并 且該過熱保護邏輯電路在使用如上文所述直流電機時要比在使用無刷交流電機時啟動得 更早。 所述過熱保護邏輯電路用于抑制供給到所述電機上的電流，從而當所述過熱保護
邏輯電路啟動時，從所述電機供給的轉向力迅速地減小，而駕駛員感覺到方向盤變重。 因此，所述電機驅動動力轉向系統在所述過熱保護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"，其是通過在預定狀況下在所述過
熱保護邏輯電路啟動之前所述方向盤完成左_右完全轉向的次數來衡量的。 為了改進所述過熱保護性能，在本領域中已知的方法是提高所述電機的容量；然
而，這種方法并不是優選的，因為所述電機的尺寸和容量，從而難以將它們安裝以及設置在
車輛中，并且增加了成本。 本發明背景部分公開的上述信息僅僅用來增加對本發明總體背景的理解，其不應 作為該信息構成對本領域技術人員來說已經公知的現有技術的確認和任何形式的暗示。
發明內容
本發明的不同方面有助地提供了一種用于電機驅動動力轉向系統的電機控制方
法，其能夠以較低的成本通過改進所述過熱保護性能而提供更加平穩且更加簡易的轉向操 作，而并不改變電機驅動動力轉向系統中所使用的電機或減速器。 根據本發明的用于電機驅動動力轉向系統的電機控制方法包括以下步驟過熱保 護的步驟，其使供給到電機上的電流減小到第二電流減小系數以防止所述電機過熱；預過 熱保護(Pre-OHP)的步驟，其逐漸使供給到所述電機上的電流減小到第一電流減小系數，該第一電流減小系數小于所述第二電流減小系數。 優選地，將所述第二電流減小系數設置為大于所述第一電流減小系數的五倍或者 更大。 所述用于電機驅動動力轉向系統的電機控制方法可以這樣設置，在所述預過熱保
護的步驟中，供給到所述電機的所述電流從最大電機電流減小到第一電流減小系數，直到
預定的第一最小電機電流小于能夠供給到所述電機的所述最大電機電流為止，然后，當供
給到所述電機的電流變得小于所述第一最小電機電流時，供給到所述電機的所述電流增大
到第一電流增大系數，該第一電流增大系數的絕對值大于所述第一電流減小系數。 所述用于電機驅動動力轉向系統的電機控制方法可以這樣設置，在所述過熱保護
的步驟中，供給到所述電機的電流減小到所述第二電流減小系數，直到供給到所述電機的
所述電流為小于所述第一最小電機電流的預定第二最小電機電流為止，并且當供給到所述
電機的所述電流小于所述第二最小電機電流時，供給到所述電機的所述電流增大到小于所
述第一電流增大系數的第二電流增大系數。 本發明能夠以較低的成本通過改進所述過熱保護性能而提供更加平穩且更加簡
易的轉向操作，而并不改變電機驅動動力轉向系統中所使用的電機或減速器。 本發明的方法和裝置具有其他特征和優點，這些特征和優點可以從結合在本申請
文件中的附圖以及下面的具體實施方式
中變得顯而易見，并在其中進行更加詳細的闡述，
其中附圖以及具體實施方式
一起用于解釋本發明的一些原理。
圖1是通過具體實例來比較根據本發明的用于電機驅動動力轉向系統的電機控 制方法和相關技術的視圖。 圖2是示出了根據本發明的用于電機驅動動力轉向系統的電機控制方法的實例 的流程圖。
具體實施例方式
以下將詳細參考本發明的不同實施例，本發明的實例在附圖中示出并在下面進行 描述。雖然結合示例性實施例描述本發明，但應了解該描述不是旨在將本發明限制于那些 示例性實施例。相反地，本發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 利要求所限定的本發明的精神和范圍里的各種替代、改進、等效結構以及其他實施例。
參考圖1和圖2，根據本發明的不同實施例的用于電機驅動動力轉向系統的電機
控制方法包括過熱保護的步驟，其使供給到電機的電流減小到第二電流減小系數以防止
電機過熱；和/或預過熱保護的步驟，其在過熱保護的步驟之前，逐漸將供給到所述電機的
電流減小到第一電流減小系數，該第一電流減小系數小于所述第二電流減小系數。 優選地，將所述第二電流減小系數設置為大于所述第一電流減小系數的五倍或更大。 也即，圖1通過具體的實例比較了根據不同實施例的用于電機驅動動力轉向系統 的電機控制方法和相關的技術。在相關的技術中，65A的最大電流連續地供給到電機上，直 到所述最大電流時間持續了 65秒，然后所述供給到電機的電流通過所述過熱保護操作減
4小到預定的電流減小系數。 在另一方面，假設本發明使用相同的電機，所述最大電流時間設置得比相關技術
中更長，即設置成85秒，并且所述最大電流并不保持在65A，而是在過熱保護的步驟之前的
預過熱保護的步驟中，使供給到所述電機的電流逐漸地減小到所述第一電流減小系數，然
后在過熱保護的步驟中，使所述電機的電流減小到所述第二電流減小系數，該第二電流減
小系數大于所述相關領域中的電流減小系數以及所述第一電流減小系數。 因此，當電流供給到具有相同熱容量的電機上時，本發明提供預過熱保護的步驟，
而不是將所述最大電流的時間設置得比相關技術更長，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的步驟中，通過比相關技術相對更快地減小供給到電機
的所述電流，使供給到所述電機的加熱負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所述過熱保護步驟的時間，因此，這意味著在所述過
熱保護操作之前能夠進行相對更多的轉向操作，因此改進了所述過熱保護性能。 此外，在過熱保護步驟中，當所述供給到電機的電流減小到比相關技術更快的第
二電流減小系數時，從所述電機供給的轉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，因為與相關技術相比，所述電流減小到比所述第
二電流減小系數更慢的電流減小系數，使得其不構成問題。 作為參考，圖l只是為了有助于理解而示出了當供給到電機的電流減小時，方向 盤保持在一個方向上的最大旋轉位置上的情況。然而，在實際的轉向操作中，在一個方向上 旋轉到最大位置的方向盤并非持續地保持在該位置，而是從該最大位置到中間位置重復地 往復旋轉。 因此，在所述預過熱保護的步驟中，供給到電機的電流從所述最大電機電流減小
到所述第一電流減小系數，直到預定的第一最小電機電流小于能夠供給到所述電機的最大
電機電流為止，然后當供給到所述電機的電流變得小于所述第一最小電機電流時，供給到
所述電機的電流增大到第一電流增大系數，該系數的絕對值大于所述第一電流減小系數。 S卩，例如在方向盤處于中間位置時，供給到所述電機的所述電流將小于所述第一
最小電機電流。 在這個位置上，所述第一電流增大系數減小到所述第一電流減小系數以下，但是 迅速地恢復所述電流，從而能夠為駕駛員提供平穩的轉向力。 與預過熱保護的步驟類似，在過熱保護的步驟中，供給到所述電機的電流減小到 第二電流減小系數，直到供給到所述電機的電流為預定第二最小電機電流時為止，該電流 小于所述第一最小電機電流，并且當供給到所述電機的電流變得小于所述第二最小電機電 流時，供給到所述電機的電流增大到第二電流增大系數，該系數小于所述第一電流增大系 數。 在該步驟中，加熱負載已經在所述電機中被充分地積累，因此，通過將所述第二電 流增大系數設置得較小以恢復所述電機的電流，能夠保證所述電機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、最小電機電流和電流減小系數時電 機控制器在啟動車輛時的溫度的函數，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車輛啟動時的電機控 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、第二最小電 機電流和第二電流增大系數，并使用預定值作為所述第一電流減小系數、第一最小電機電 流和第一電流增大系數。然而，如果需要的話，所述第一電流減小系數、第一最小電機電流 和第一電流增大系數可以不同地根據所述電機控制器的溫度而設置。 根據圖2中所示的流程圖，當轉向通過點火實現時，轉矩傳感器測量所述轉向并 且將信號傳送到所述電機控制器上，所述電機控制器控制所述電機以響應從所述轉矩傳感 器輸入的信號，并且讀取所述電機控制器的溫度以響應來自溫度傳感器的信號。所述電機 控制器首先設置對應于所述溫度的最大電流時間、第二電流減小系數、第二最小電機電流 和第二電流增大系數，然后通過計算確定是否進行所述過熱保護操作。其后，所述電機控制 器在過熱保護步驟之前的預過熱保護步驟中使用所述第一電流減小系數、第一最小電機電 流和第一電流增大系數來控制供給到所述電機的電流，并且使用所述第二電流減小系數、 第二最小電機電流和第二電流增大系數控制供給到所述電機的電流。因此，通過最大化地 使用所述電機的特征，能夠使過熱保護步驟之前的時間相對地比相關技術更長，同時防止 所述電機因熱量而損壞，從而為駕駛員延伸了平穩轉向狀態。 前述本發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 本發明，也不是旨在將本發明限制于所揭示的具體形式，顯然，按照上述教導可以進行許多 改進和變化。這些示例性實施例的選擇和描述是為了解釋本發明的一些原理及其實際應 用，從而使本領域的其他技術人員制造和使用本發明的各種示例性實施例及其各種替代和 改進。本發明的保護范圍旨在由權利要求書及其等效內容限定。
權利要求
一種用于電機驅動動力轉向系統的電機控制方法，該方法包括過熱保護的步驟，其使供給到電機上的電流減小到第二電流減小系數以防止所述電機過熱；以及預過熱保護的步驟，其在所述過熱保護步驟之前，逐漸使供給到所述電機上的電流減小到第一電流減小系數，該第一電流減小系數小于所述第二電流減小系數。
2. 如權利要求1所述的用于電機驅動動力轉向系統的電機控制方法，其中將所述第二 電流減小系數設置為大于所述第一電流減小系數的五倍或者更大。
3. 如權利要求2所述的用于電機驅動動力轉向系統的電機控制方法，其中在所述預 過熱保護的步驟中，供給到所述電機的所述電流從最大電機電流減小到所述第一電流減小 系數，直到預定的第一最小電機電流小于能夠供給到所述電機的所述最大電機電流為止， 然后，當供給到所述電機的電流變得小于所述第一最小電機電流時，供給到所述電機的所 述電流增大到第一電流增大系數，該第一電流增大系數的絕對值大于所述第一電流減小系 數。
4. 如權利要求3所述的用于電機驅動動力轉向系統的電機控制方法，其中在所述過熱 保護的步驟中，供給到所述電機的電流減小到所述第二電流減小系數，直到供給到所述電 機的所述電流為小于所述第一最小電機電流的預定第二最小電機電流為止，并且當供給到 所述電機的所述電流小于所述第二最小電機電流時，供給到所述電機的所述電流增大到小 于所述第一電流增大系數的第二電流增大系數。
全文摘要
一種用于電機驅動動力轉向系統的電機控制方法，其能夠以較低的成本通過改進過熱保護性能而提供更加平穩且更加簡易的轉向操作，并且同時向電機供給合適的控制電流，而并不改變電機驅動動力轉向系統中所使用的電機或減速器。
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 優先權日2008年12月4日
發明者樸基成, 樸水輔 申請人:起亞自動車株式會社;現代自動車株式會社