[发明专利]电机驱动动力转向系统及其控制方法

权利要求书

1.一种电机驱动动力转向系统，包括：

转向角传感器，被配置成感测方向盘的转向角；

电机电流传感器，被配置成感测电机的电流；

编码器，被配置成感测所述电机的位置；

车速传感器，被配置成感测车辆的速度；

虚拟扭矩估算单元，被配置成在检测到扭矩传感器的错误时使用由所述编码器感测到的所述电机的位置、所述转向角传感器感测到的所述方向盘的转向角和所述电机电流传感器感测到的所述电机的电流来估算虚拟扭矩；以及

辅助扭矩计算单元，被配置成使用从所述转向角传感器输入的所述方向盘的转向角、所述车速传感器输入的所述车辆的速度和所述虚拟扭矩估算单元输入的所述虚拟扭矩来计算用于所述电机的操作的辅助扭矩。

2.根据权利要求1所述的电机驱动动力转向系统，其中，所述虚拟扭矩估算单元包括：

虚拟扭矩计算单元，被配置成使用由所述编码器感测到的所述电机的位置、所述转向角传感器感测到的所述方向盘的转向角和所述电机电流传感器感测到的所述电机的电流来检测转向角速度、电机角度、电流和惯性矩，然后使用所述转向角速度、所述电机角度、所述电流和所述惯性矩来计算所述虚拟扭矩。

3.根据权利要求1所述的电机驱动动力转向系统，其中，所述虚拟扭矩估算单元包括：

虚拟扭矩补偿单元，被配置成根据所述转向角速度来补偿从所述虚拟扭矩计算单元输出的虚拟扭矩。

4.根据权利要求3所述的电机驱动动力转向系统，其中，随着所述转向角速度增加，所述虚拟扭矩补偿单元减小从所述虚拟扭矩计算单元输出的虚拟扭矩。

5.根据权利要求1所述的电机驱动动力转向系统，其中，所述辅助扭矩计算单元包括：

增长曲线控制单元，被配置成将从所述虚拟扭矩估算单元输出的虚拟扭矩的增长曲线调节成线性形式，并限制所述辅助扭矩的振动现象。

6.根据权利要求1所述的电机驱动动力转向系统，其中，所述辅助扭矩计算单元包括：

高频放大率控制单元，被配置成以一预设放大率放大所述虚拟扭矩的高频信号或停用该高频信号，并限制由于所述虚拟扭矩的噪声引起的振动现象。

7.根据权利要求1所述的电机驱动动力转向系统，还包括：

电机控制器，被配置成根据从所述辅助扭矩计算单元输出的辅助扭矩来调节控制增益，并控制待施加至所述电机的电流。

8.根据权利要求1所述的电机驱动动力转向系统，还包括扭矩传感器错误检测单元，

其中，所述扭矩传感器错误检测单元将所述虚拟扭矩与由所述扭矩传感器检测的检测扭矩相比较，并且如果所述虚拟扭矩与所述检测扭矩之间的差值超过一基准值，则所述扭矩传感器错误检测单元确定所述扭矩传感器的错误。

9.一种控制电机驱动动力转向系统的方法，包括：

在检测到扭矩传感器的错误时，通过虚拟扭矩估算单元使用电机的位置、方向盘的转向角和电机的电流来估算虚拟扭矩；

通过辅助扭矩计算单元使用所述方向盘的转向角、车辆的速度和由所述虚拟扭矩估算单元估算的虚拟扭矩来检测用于所述电机的操作的辅助扭矩；以及

通过电机控制器根据由所述辅助扭矩计算单元计算出的辅助扭矩来控制待施加至所述电机的电流。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述虚拟扭矩的估算包括：

使用所述方向盘的转向角速度、所述电机的电机角度、所述电机的电流和惯性矩来计算所述虚拟扭矩；以及

根据所述转向角速度来补偿所述虚拟扭矩。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，随着所述转向角速度增加，减小所述虚拟扭矩。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述辅助扭矩的检测包括：

将所述虚拟扭矩的增长曲线调节成线性形式，并限制所述辅助扭矩的振动现象。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述辅助扭矩的检测包括：

以一预设放大率放大所述虚拟扭矩的高频信号或停用该高频信号，并限制由于所述虚拟扭矩的噪声引起的振动现象。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，待施加至所述电机的电流的控制包括：

根据所述辅助扭矩来调节控制增益，并控制待施加至所述电机的电流。