[實用新型]具有溫度補償的電動助力轉向系統

有效

• 申請號: 201720015050.6
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN206384024U
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 劉倩
• 申請（專利權）人: 上海拿森汽車電子有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D107/00;B62D137/00
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙)31288
• 代理人: 劉君

技術領域

本實用新型涉及一種電動助力轉向系統，尤其涉及一種具有溫度補償的電動助力轉向系統。

背景技術

一般來說電動助力轉向系統的電子控制單元3內都安裝有溫度傳感器用來測量ECU的內部溫度，ECU程序檢測這個溫度來采取相應的保護措施限制助力電機的電流大小，防止電機溫升過快。但是溫度傳感器只能檢測到其安裝位置附近的空氣溫度，并不能完全準確的反映電機溫度。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是要提供一種具有溫度補償的電動助力轉向系統，能夠方便地實現溫度補償和電機熱管理，防止電機溫升過高出現失效。

本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種具有溫度補償的電動助力轉向系統，機械轉向系統、轉角傳感器、電子控制單元、助力電機以及減速機構，其中，所述機械轉向系統包括轉向盤、轉向管柱和轉向器，所述助力電機的表面安裝溫度傳感器，所述電子控制單元的第一輸入端和轉角傳感器相連獲取轉向管柱的轉速，所述電子控制單元的第二輸入端和溫度傳感器相連采集電機溫升信號，所述電子控制單元的輸出端通過轉向助力電機、減速機構和機械轉向系統相連。

上述的具有溫度補償的電動助力轉向系統，其中，所述轉向管柱通過中間軸和轉向器相連，所述轉向器的兩端設置有轉向拉桿、轉向節臂和轉向輪，所述助力電機安裝在轉向管柱或轉向器上，所述轉角傳感器安裝在轉向管柱上，所述轉角傳感器安裝在中間軸上。

上述的具有溫度補償的電動助力轉向系統，其中，所述助力電機為直流有刷電機。

本實用新型提供的具有溫度補償的電動助力轉向系統，通過溫度傳感和轉角傳感器實時采集電機的溫度和轉向管柱的轉速，利用轉向管柱的轉速判斷電機運動狀態，根據電機運動狀態可以采用動態電機熱阻或靜態電機熱阻方便地實現溫度補償和電機熱管理，基于補償估算的溫度，對電機的電流進行限制，防止電機溫升過高出現失效。

附圖說明

圖1為本實用新型電動助力轉向系統示意圖；

圖2為本實用新型電機熱量估算示意圖；

圖3為本實用新型電機熱量估算實施例的試驗數據。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。

圖1為本實用新型電動助力轉向系統示意圖。

請參見圖1，本實用新型電動助力轉向系統由傳統的機械轉向系統加裝轉角傳感器1，電子控制單元(ECU)3，助力電機4及其減速機構5等組成。所述機械轉向系統主要包括轉向盤6，轉向管柱7，轉向器8，轉向拉桿9和轉向輪10。助力電機4為直流有刷電機，助力電機4的表面安裝溫度傳感器，所述電子控制單元3的第一輸入端和轉角傳感器1相連獲取轉向管柱的轉速，所述電子控制單元3的第二輸入端和溫度傳感器相連采集電機溫升信號，所述電子控制單元3的輸出端通過轉向助力電機、減速機構5和機械轉向系統相連。

本實用新型提供的具有溫度補償的電動助力轉向系統，其中，所述轉向管柱通過中間軸和轉向器相連，所述轉向器的兩端設置有轉向拉桿、轉向節臂和轉向輪，所述助力電機安裝在轉向管柱或轉向器上，所述轉角傳感器1安裝在轉向管柱上，所述轉角傳感器1安裝在中間軸上，其中，助力電機4可安裝在轉向管柱或轉向器上，通過減速機構5給駕駛員提供助力力矩。

本實用新型提供的具有溫度補償的電動助力轉向系統，電子控制單元3可以通過采集轉角傳感器1的轉角信號，得到管柱的轉速，如果管柱轉速＞轉速閾值，則認為電機的狀態是運動，否則認為電機狀態是靜止。根據電機是處于運動狀態還是靜止狀態，采用不同的電機熱阻計算電機的發熱，電機發熱用檢測到的電機電流的平方乘以電機的熱阻計算得到，電機的散熱用檢測到的前一時刻的電機溫升值乘以電機的散熱熱導參數得到。

上述實施方式中，電機在靜止狀態下的熱阻、電機在運動狀態下的熱阻可以事先設定存儲在電子控制單元3，電子控制單元3采用一個切開關加上一個加法器，即可方便地根據電機運動狀態采用動態電機熱阻或靜態電機熱阻方便地實現溫度補償和電機熱管理，防止電機溫升過高出現失效。

以給定電機電流50安培轉速300rpm的測試工況為例，ECU內部溫度、電機實際溫度和電機估計溫度的測試結果如下表：

由試驗數據以及圖3不難看出，采用補償后的估計溫度更準確的反映了電機的實際溫度，根據該估計的溫度能夠更加及時的對電機進行溫度保護，防止EPS電機因為過熱而出現失效。

雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。