[发明专利]电动转向的控制

说明书

本公开涉及电动转向的控制。一种控制电动助力转向(EPS)系统的方法，该系统包括一个或多个逆变器桥，每个逆变器桥连接到被配置为向车辆转向提供电力辅助的多相马达，其中每个逆变器包括多个开关元件，每个开关元件与马达的一相相关联。该方法包括响应于检测到影响逆变器桥中的一个或多个中的电流的预定义事件而通过将栅极‑源极电压施加到受影响的(一个或多个)逆变器桥的开关元件中的一个或多个来防止在所述一个或多个受影响的逆变器中的电流流动。还提供了一种用于电动助力转向(EPS)装置的控制系统，该装置包括一个或多个逆变器桥和控制装置，其中控制装置被配置为根据上述方法控制开关元件。

技术领域

本发明涉及电动助力转向(EPS)系统的控制。特别地，本发明 涉及消除EPS系统中的阻尼电流，而不需要单独的相位隔离继电器。

背景技术

电力辅助转向(EPS)系统在现有技术中是众所周知的。由电动 马达生成的功率被用来在与检测到的由转动方向盘的车辆驾驶员生成 的需求扭矩相同的方向上在转向柱中生成辅助扭矩。

在EPS系统中采用的典型逆变器桥包括多个控制输送到马达的 电流并由此控制马达的旋转的半导体开关元件。如果其中一个开关元 件发生故障，例如短路(ON)故障，那么原则上可以通过打开(切 断)其余的“好”的开关元件来禁用逆变器。图1(a)示意性地表示具 有两个逆变器桥的EPS系统100中的功率流。电池110为双逆变器 桥120、120'和作用于相同转向齿条上的两个马达130、130'供电。它 们有独立的定子，但共享相同的转子。因此，每个马达130、130'贡 献大约50％来辅助转向。如图1(b)中例示的，在逆变器桥120之一发生故障的情况下，EPS系统保持运行，因为另一个逆变器桥120' 仍然可以提供帮助。但是，依赖于马达速度和位置，即使马达130被 禁用，马达130内的反电动势(back-EMF，也被称为再生电压)的 生成也可以驱动有故障的逆变器桥内的阻尼电流。

常见的开关元件(例如，MOSFET)通常具有与晶体管沟道并 联的本征寄生“体”二极管，当反电动势超过阈值正向电压时，其允 许阻尼电流在有故障的逆变器中循环，即使当开关元件被关断时。

这些阻尼电流生成与马达的运动相反的扭矩，即，增加驾驶员感 觉到的转向的阻力的破坏扭矩。同时，阻尼电流也会导致过多热量生 成，这会造成EPS系统中的进一步故障。当然，即使在发生故障的 情况下也维持转向辅助是期望的，但是这种进一步的故障使其危险。 虽然在这种双桥设计中避免了完全转向损失，但是有故障的桥中的阻 尼将驾驶员从其余健康逆变器可获得的辅助的量减少到50％以下。

解决这个问题的已知方式包括断开有故障的逆变器和马达之间的 相连接，以避免用于循环阻尼电流的闭合回路，这需要诸如内置阻断 开关或继电器的附加功率部件。在大多数时候，当没有故障时，这些 部件不起任何作用，但仍然占据宝贵的空间、散热且它们是昂贵的。

因此，抑制阻尼电流的替代方案是期望的。考虑到前述内容，设 计了本发明的各个方面和实施例。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种控制电动助力转向(EPS) 系统的方法，该系统包括一个或多个逆变器桥，每个逆变器桥连接到 被配置为向车辆转向提供电力辅助的多相马达，其中每个逆变器包括 多个开关元件，每个开关元件与马达的一相相关联。该方法可以包括 响应于检测到影响逆变器桥中的一个或多个中的电流的预定义事件而 防止在所述一个或多个受影响的逆变器中的电流流动。这可以通过将 栅极-源极电压施加到受影响的(一个或多个)逆变器桥的开关元件 中的一个或多个来实现。

有利地，本发明防止或至少基本上抑制阻尼电流，而不需要附加 的电路部件(诸如占用宝贵空间、消耗功率并且昂贵的阻断继电器或 开关)。当检测到故障时，本发明的各方面和实施例允许有故障的逆 变器被有效地禁用。此外，本发明的实施例避免了由利用展现出寄生 体二极管行为的开关元件的已知逆变器造成的问题。

多相电机可以被配置为作用于EPS系统的单个转向齿条上。