[發(fā)明專利]機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580079607.6
• 申請(qǐng)日: 2015-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN107592845B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蓋爾蓋伊·福澤斯;阿提拉·佐爾丹·孔法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蒂森克虜伯普利斯坦股份公司;蒂森克虜伯股份公司
• 主分類號(hào): B62D5/04
• 分類號(hào): B62D5/04;H02P25/22
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

本發(fā)明涉及用于機(jī)動(dòng)車輛的機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其包括電動(dòng)機(jī)(5)，電動(dòng)機(jī)(5)具有定子(9)，其安裝有至少兩個(gè)電繞組集，并且電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)子(8)，其安裝有永磁體，電動(dòng)機(jī)(5)輔助轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)由汽車駕駛員引入，其中，主控單元(701、703)基于轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)確定電動(dòng)機(jī)(5)預(yù)定電流，電動(dòng)機(jī)(5)預(yù)定電流旨在輸出到電繞組集，并且該系統(tǒng)包括至少一個(gè)動(dòng)力控制單元(750)，其提供在主控單元(701、703)中確定的電動(dòng)機(jī)(5)預(yù)定電流并且將所述電動(dòng)機(jī)(5)預(yù)定電流饋送給電繞組集，其中，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于繞組集中的每一者，提供至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器控制系統(tǒng)(702)，其中，所有驅(qū)動(dòng)器控制系統(tǒng)(702)和主控單元(701、703)各自均具有微控制器并且相結(jié)合以形成一個(gè)組件，并且提供與驅(qū)動(dòng)器控制系統(tǒng)(702)中的一者相連接的至少一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器(750)，其中，至少兩個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器(750)布置在動(dòng)力控制單元(751)中，并且每個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器(750)被設(shè)計(jì)為具有功率半導(dǎo)體開關(guān)的半橋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及根據(jù)所述機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操作方法。

背景技術(shù)

機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的不斷發(fā)展使得對(duì)這些動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的要求穩(wěn)步提高。在這種情況下，特別需要即使在控制系統(tǒng)的傳感器和/或零部件或者電動(dòng)機(jī)的零部件發(fā)生失效的情況下也可以維持轉(zhuǎn)向輔助功能。

DE10053818A1公開了一種使用冗余伺服電動(dòng)機(jī)的方案，使得在故障的情況下確保冗余，所述伺服電動(dòng)機(jī)具有彼此獨(dú)立并由兩個(gè)反相器(inverter)驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)繞組，兩個(gè)反相器彼此獨(dú)立并且由冗余控制布置驅(qū)動(dòng)。然而，由于需要彼此分離的兩個(gè)獨(dú)立的控制裝置，因此所提出的解決方案是非常復(fù)雜的。

JP20147784A同樣公開了一種提供伺服電動(dòng)機(jī)的方案，使得在故障的情況下確保冗余，所述伺服電動(dòng)機(jī)具有兩個(gè)繞組，兩個(gè)繞組彼此獨(dú)立并由彼此獨(dú)立的兩個(gè)反相器驅(qū)動(dòng)。該解決方案也比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其具有改進(jìn)的冗余性能并且在設(shè)計(jì)上盡可能簡(jiǎn)單且節(jié)約成本。

該目的通過(guò)本發(fā)明的機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操作方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的用于機(jī)動(dòng)車輛的機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：

電動(dòng)機(jī)，其具有定子，定子安裝有至少兩個(gè)電繞組集，并且電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子安裝有永磁體，電動(dòng)機(jī)輔助轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)由汽車駕駛員引入至輸入裝置，以支持機(jī)動(dòng)車上的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，

主控單元，其根據(jù)至少一個(gè)轉(zhuǎn)向值確定電動(dòng)機(jī)預(yù)定電流，電動(dòng)機(jī)預(yù)定電流旨在輸出到電繞組集，至少一個(gè)轉(zhuǎn)向值表征由車輛駕駛員引入的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，主控單元包括基本控制器，

至少一個(gè)動(dòng)力控制單元，其提供在主控單元中確定的電動(dòng)機(jī)預(yù)定電流并且將所述電動(dòng)機(jī)預(yù)定電流饋送給電繞組集，其中，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于繞組集中的每一者，

提供至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器控制系統(tǒng)，其中，所有驅(qū)動(dòng)器控制系統(tǒng)和作為主控單元的一部分的基本控制器各自均具有微控制器并且相結(jié)合以形成一個(gè)組件，

并且提供與驅(qū)動(dòng)器控制系統(tǒng)中的一者相連接的至少一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器，其中，至少兩個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器布置在動(dòng)力控制單元中，并且每個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器被設(shè)計(jì)為具有功率半導(dǎo)體開關(guān)的半橋。

結(jié)果，整個(gè)控制裝置可以以更簡(jiǎn)單且更節(jié)約成本的方式來(lái)設(shè)計(jì)。

電動(dòng)機(jī)是無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)的形式，也被稱為BLDC電動(dòng)機(jī)。這種類型的電動(dòng)機(jī)提供電子換向的選擇，其中，各個(gè)繞組可以根據(jù)轉(zhuǎn)子位置、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和/或轉(zhuǎn)矩被驅(qū)動(dòng)和被供給電流。結(jié)果，電動(dòng)機(jī)特性可以以優(yōu)化的方式與例如關(guān)于啟動(dòng)行為、施加的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等的相應(yīng)操作要求相匹配。