[发明专利]机电动力转向系统

说明书

本发明涉及用于机动车辆的机电动力转向系统，其包括电动机(5)，电动机(5)具有定子(9)，其安装有至少两个电绕组集，并且电动机具有转子(8)，其安装有永磁体，电动机(5)辅助转向运动，转向运动由汽车驾驶员引入，其中，主控单元(701、703)基于转向运动确定电动机(5)预定电流，电动机(5)预定电流旨在输出到电绕组集，并且该系统包括至少一个动力控制单元(750)，其提供在主控单元(701、703)中确定的电动机(5)预定电流并且将所述电动机(5)预定电流馈送给电绕组集，其中，根据本发明，对于绕组集中的每一者，提供至少一个驱动器控制系统(702)，其中，所有驱动器控制系统(702)和主控单元(701、703)各自均具有微控制器并且相结合以形成一个组件，并且提供与驱动器控制系统(702)中的一者相连接的至少一个动力驱动器(750)，其中，至少两个动力驱动器(750)布置在动力控制单元(751)中，并且每个动力驱动器(750)被设计为具有功率半导体开关的半桥。

技术领域

本发明涉及机电动力转向系统。本发明还涉及根据所述机电动力转向系统的操作方法。

背景技术

机电动力转向系统的不断发展使得对这些动力转向系统的稳定性和可靠性的要求稳步提高。在这种情况下，特别需要即使在控制系统的传感器和/或零部件或者电动机的零部件发生失效的情况下也可以维持转向辅助功能。

DE10053818A1公开了一种使用冗余伺服电动机的方案，使得在故障的情况下确保冗余，所述伺服电动机具有彼此独立并由两个反相器(inverter)驱动的两个绕组，两个反相器彼此独立并且由冗余控制布置驱动。然而，由于需要彼此分离的两个独立的控制装置，因此所提出的解决方案是非常复杂的。

JP20147784A同样公开了一种提供伺服电动机的方案，使得在故障的情况下确保冗余，所述伺服电动机具有两个绕组，两个绕组彼此独立并由彼此独立的两个反相器驱动。该解决方案也比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机电动力转向系统，其具有改进的冗余性能并且在设计上尽可能简单且节约成本。

该目的通过本发明的机电动力转向系统以及机电动力转向系统的操作方法来实现。

根据本发明的用于机动车辆的机电动力转向系统包括：

电动机，其具有定子，定子安装有至少两个电绕组集，并且电动机具有转子，转子安装有永磁体，电动机辅助转向运动，转向运动由汽车驾驶员引入至输入装置，以支持机动车上的转向运动，

主控单元，其根据至少一个转向值确定电动机预定电流，电动机预定电流旨在输出到电绕组集，至少一个转向值表征由车辆驾驶员引入的转向运动，主控单元包括基本控制器，

至少一个动力控制单元，其提供在主控单元中确定的电动机预定电流并且将所述电动机预定电流馈送给电绕组集，其中，根据本发明，对于绕组集中的每一者，

提供至少一个驱动器控制系统，其中，所有驱动器控制系统和作为主控单元的一部分的基本控制器各自均具有微控制器并且相结合以形成一个组件，

并且提供与驱动器控制系统中的一者相连接的至少一个动力驱动器，其中，至少两个动力驱动器布置在动力控制单元中，并且每个动力驱动器被设计为具有功率半导体开关的半桥。

结果，整个控制装置可以以更简单且更节约成本的方式来设计。

电动机是无刷DC电动机的形式，也被称为BLDC电动机。这种类型的电动机提供电子换向的选择，其中，各个绕组可以根据转子位置、电动机转速和/或转矩被驱动和被供给电流。结果，电动机特性可以以优化的方式与例如关于启动行为、施加的转矩、转速等的相应操作要求相匹配。