[发明专利]仅用测量或估算的转向扭矩信号的电动机械动力转向系统控制

说明书

本发明涉及用于电动机械动力转向机构(1)的电机(2)的控制的方法用于辅助机动车辆的转向，该电动机械动力转向机构(1)包括具有通过扭杆链接至下转向轴(6)的上转向轴(4)的转向柱(5)，其中，对上转向轴(4)与下转向轴(6)之间的扭转角度(10)进行测量或估算并且电机(2)适于施加辅助扭矩，其中，该方法包括以下步骤：通过辅助算法(11)进行的基于扭转角度(10)的期望转子位置(12)的计算；以及以如下方式通过PWM控制单元(13)进行的PWM模式(13')的计算：所计算出的PWM模式(13')调整电机角度(14)的转子使得扭转角度(10)减小。

本发明涉及本发明的用于机动车辆的电动机械动力转向机构的辅助控制的方法。

在电动机械动力转向机构中，转向轴连接至用于由驾驶员操作的转向盘。转向轴经由小齿轮耦接至转向齿条。转向齿条杆连接至转向齿条并且连接至机动车辆的转向轮。转向轴的旋转借助于小齿轮引起转向齿条的轴向位移，该小齿轮以抗扭矩的方式连接至转向轴。通过驱动电机将辅助力施加至转向机构。呈电子控制单元(ECU)形式的转向控制器控制电机的辅助。响应于车辆速度、操作员扭矩和由转子位置传感器检测到的转子位置信号，控制器确定目标电机扭矩并且提供信号直至电机控制器，其中经由PWM(脉冲宽度调制)计算电机电流。所应用的PWM确定电机的转子的位置。对于电机的控制，通常需要转子位置和/或转子速度传感器以及电流传感器。在上述传感器中的一个或两个故障或缺失的情况下，电机的电流/扭矩控制变得不可能。

因此，本发明的目的是提供一种用于机动车辆的电动机械动力转向机构的辅助控制的方法，其中，即使在系统不具有所需传感器来测量电机的转子的位置或具有故障传感器的情况下，电机也能够提供辅助。

该目的通过本发明的用于机动车辆的电动机械动力转向机构的辅助控制的方法来实现。

因此，一种用于电动机械动力转向机构的电机的控制的方法用于辅助机动车辆的转向，该电动机械动力转向机构包括具有通过扭杆链接至下转向轴的上转向轴的转向柱，其中，对上转向轴与下转向轴之间的扭转角度进行测量或估算并且电机适于施加辅助转矩，其中，该方法包括以下步骤：通过辅助算法进行的基于扭转角度的期望转子位置的计算；以及以如下方式通过PWM控制单元进行的PWM模式的计算：所计算出的PWM模式调整电机角度的转子使得扭转角度的大小减小。

该方法仅取决于扭转角度和所计算的期望转子位置，并且因此可以独立于测量电机的转子的位置的传感器来执行。

在一个实施方式中，优选地在扭矩传感器单元中测量扭转角度，该扭矩传感器单元测量上转向轴与下转向轴之间的相对偏移角度。

在第二实施方式中，通过转向盘角度传感器和/或转向盘角速度传感器以及其他车辆信息来估算扭转角度。

通过辅助算法进行的期望转子位置的计算可以取决于机动车辆速度。

优选地，该方法通常不取决于电机的转子位置传感器和/或不取决于测量流过电机相的电流的电流传感器。

下面借助附图描述本发明的一个示例性实施方式。

图1示出了具有所示出的电机2的控制周期的电动机械机动车辆动力转向机构1的示意图。带虚线的箭头标记电信号和软件变量。带实线的箭头标记机械联轴器。