[发明专利]双电机线控转向系统的电机热力学保护方法

说明书

本发明提供了一种双电机线控转向系统的电机热力学保护方法，利用模型预测控制（MPC）通过电机热模型进行电机温度的预测。当一个电机过热后可以通过降低该电机的输出扭矩降低电机的温度，并采用另一个电机进行扭矩的补偿。当过热电机冷却后，双电机在恢复到正常的工作分配状态。综上，本发明专利提出的一种考虑电机热力学保护的双电机线控转向系统控制策略既可以实现线控转向系统转向电机的热力学保护防止电机热力学损害，又可以保证汽车的转向特性。

技术领域

本发明涉及电机热保护容错技术领域，具体是双电机线控转向系统的电机热力学保护方法。

背景技术

线控转向作为一种智能化电子控制技术日益凸显出其独特的优势。线控转向系统可以实现主动转向，显著提高了转向系统的操作稳定性。机械连接的取消提高了汽车稳定性与操作稳定性，但采用线控代替机械连接的方式，使容错控制变成了确保线控转向汽车安全的关键。转向执行电机作为系统的执行机构，在转向过程中充当重要的组成部分，它的状态对汽车转向有极大影响。在转向过程中，转向电机是转向的动力源，一旦电机出现故障，电机的转向特性就很难保证，可能会出现较大的安全隐患。转向电机的工作环境恶劣，电机的寿命极大的受到电机温度的影响，同时电机也很容易因为过热而损坏进而影响车辆的转向性能，因此有必要针对线控转向系统制定相应的电机热力学保护策略，在保证线控转向系统转向性能的同时，改善转向电机的工作条件，提高转向电机的使用寿命。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了双电机线控转向系统的电机热力学保护方法，可以实现线控转向系统转向电机的热力学保护防止电机热力学损害，又可以保证汽车的转向特性。

本发明采用的双电机线控转向系统包括采集单元，转向盘总成，ECU控制模块,主辅双电机执行单元。

采集单元与ECU控制模块、转向盘总成及主辅双电机执行单元分别连接。所述采集单元包括转向盘转角传感器，转向盘力矩传感器，主转向电机转矩和转速传感器，辅转向电机转矩和转速传感器，车速传感器，横摆角速度传感器。

ECU控制模块与采集单元、主辅双电机执行单元、转向盘总成分别连接。

主辅双电机执行单元包括主转向电机控制器，主转向电机，主离合器，辅转向电机控制器，辅转向电机，辅离合器，齿轮齿条机构，前轮，转矩耦合器。

所述的主转向电机及主离合器分别连接主转向电机控制器，辅转向电机及辅离合器分别连接辅转向电机控制器，主转向电机通过主离合器与转矩耦合器的一个输入扭矩端相连、辅转向电机通过辅离合器与转矩耦合器的另一个输入扭矩端相连，转矩耦合器的输出扭矩端与齿轮齿条机构相连，前轮安装在齿轮齿条机构的两侧。

主转向电机转矩和转速传感器安装在主转向电机上，辅转向电机转矩和转速传感器安装在辅转向电机上，主电机扭矩和转速传感器与辅助电机扭矩和转速传感器连接总线，将主电机控制器及辅转向电机控制器的信号输入到总线中，再通过总线传输到ECU控制模块中。

所述的转向盘总成包括转向盘、转向柱、路感电机,路感电机控制器,转向盘通过转向杆柱与路感电机及转向盘转角传感器相连接，转向盘力矩传感器安装在转向杆柱上，路感电机控制器连接路感电机及转向盘力矩传感器，控制路感电机的运行。

所述ECU控制模块包括运算控制器和电机热力学保护单元，运算控制器包括电子控制单元和稳定性控制单元；运算控制器与路感电机控制器及总线相连接；运算控制器接收辅转向电机转矩，转速，电流，电压信号，主转向电机转矩，转速，电流，电压信号，转向盘力矩传感器传递的信号，并将指令传送给Flexray总线，总线将信号传递给电机热力学保护单元，电机热力学保护单元将热力学保护策略结果通过Flexray总线传递给主转向电机控制器及辅转向电机控制器，并实现电机间的热力学保护。

本发明提供的基于双电机线控转向系统控制的电机热力学保护策略具体包括以下步骤：