CN108394454B

CN108394454B - 一种电动助力转向系统的热保护方法、装置和电动汽车

Info

Publication number: CN108394454B
Application number: CN201810414848.7A
Authority: CN
Inventors: 张国党; 高翔
Original assignee: Beijing Electric Vehicle Co Ltd
Current assignee: Beijing Electric Vehicle Co Ltd
Priority date: 2018-05-03
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2020-03-06
Anticipated expiration: 2038-05-03
Also published as: CN108394454A

Abstract

本发明提供了一种电动助力转向系统的热保护方法、装置和电动汽车，涉及电动汽车技术领域，所述电动助力转向系统的热保护方法包括：在方向盘保持为最大转向角度达到第一预设时长时，控制助力电流下降至助力电机需求的最小保护电流值；助力电流在最小保护电流值持续助力电机所需保护时间后，控制助力电流下降至最小阈值。本发明通过在方向盘保持为最大转向角度达到第一预设时长时，控制助力电流下降至助力电机需求的最小保护电流值，助力电流在最小保护电流值持续助力电机所需保护时间后，控制助力电流下降至最小阈值，可以在电动助力转向系统连续工作发热时降低助力电流，防止损坏电动助力转向系统。

Description

一种电动助力转向系统的热保护方法、装置和电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种电动助力转向系统的热保护方法、装置和电动汽车。

背景技术

目前，电动汽车的电动助力转向系统在连续转向过程、连续倒车入库或者连续侧方位停车的情况下，连续工作导致发热的问题没有有效的保护措施，易引起电动助力转向系统的损坏。

因此，现有电动汽车中，亟需能够解决电动助力转向系统在连续工作过程中，经常发热导致电动助力转向系统损坏的问题的方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种电动助力转向系统的热保护方法、装置和电动汽车，用以解决电动助力转向系统在连续工作过程中，经常发热导致电动助力转向系统损坏的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电动助力转向系统的热保护方法，包括：

在方向盘保持为最大转向角度达到第一预设时长时，控制助力电流下降至助力电机需求的最小保护电流值；

助力电流在最小保护电流值持续助力电机所需保护时间后，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值。

优选的，所述热保护方法还包括：

在助力电流下降至最小阈值后，控制助力电流上升至第一预设电流值。

优选的，所述热保护方法还包括：

若在方向盘保持为最大转向角度未达到第一预设时长时，获取到方向盘的反向转动信号，则在方向盘反向转动的过程中，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值；

若助力电流处于最小阈值的持续时间不大于第二预设时长时，则控制助力电流上升至所述第一预设电流值。

优选的，所述若助力电流处于最小阈值的持续时间不大于第二预设时长时，则控制助力电流上升至所述第一预设电流值包括：

在助力电流处于最小阈值的持续时间不大于第二预设时长时，控制助力电流以第一方式上升至第二预设电流值；

在助力电流上升至第二预设电流值后，控制助力电流以第二方式上升至第一预设电流值；

其中，所述第一预设电流值大于第二预设电流值。

优选的，所述若助力电流处于最小阈值的持续时间不大于第二预设时长时，则控制助力电流上升至所述第一预设电流值具体包括：

在所述第一方式中，所述助力电流相对于时间的变化呈第一线性关系；在所述第二方式中，所述助力电流相对于时间的变化呈第二线性关系；

其中，所述第一线性关系的斜率大于所述第二线性关系的斜率。

本发明实施例还提供了一种电动助力转向系统的热保护装置，包括：

第一处理模块，用于在方向盘保持为最大转向角度达到第一预设时长时，控制助力电流下降至助力电机需求的最小保护电流值；

第二处理模块，用于助力电流在最小保护电流值持续助力电机所需保护时间后，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值。

优选的，所述热保护装置还包括：

第三处理模块，用于在助力电流下降至最小阈值后，控制助力电流上升至第一预设电流值。

优选的，所述热保护装置还包括：

获取模块，用于若在方向盘保持为最大转向角度未达到第一预设时长时，获取到方向盘的反向转动信号，则在方向盘反向转动的过程中，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值；

控制模块，用于若助力电流处于最小阈值的持续时间不大于第二预设时长时，则控制助力电流上升至所述第一预设电流值。

优选的，所述控制模块包括：

第一控制单元，用于在助力电流处于最小阈值的持续时间不大于第二预设时长时，控制助力电流以第一方式上升至第二预设电流值；

第二控制单元，用于在助力电流上升至第二预设电流值后，控制助力电流以第二方式上升至第一预设电流值；

其中，所述第一预设电流值大于第二预设电流值。

优选的，所述控制模块具体包括：

本发明实施例还提供了一种电动汽车，包括如上所述的电动助力转向系统的热保护装置。

本发明实施例还提供了一种电动助力转向系统的热保护设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电动助力转向系统的热保护方法中的步骤。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种电动助力转向系统的热保护方法、装置和电动汽车，至少具有以下有益效果：

通过在方向盘保持为最大转向角度达到第一预设时长时，控制助力电流下降至助力电机需求的最小保护电流值，助力电流在最小保护电流值持续助力电机所需保护时间后，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值，可以在电动助力转向系统连续工作发热时降低助力电流，防止损坏电动助力转向系统。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电动助力转向系统的热保护方法流程图；

图2为本发明实施例提供的电动助力转向系统的热保护方法具体流程图；

图3为本发明实施例提供的电动助力转向系统的热保护装置的结构框图；

图4为本发明实施例提供的电动助力转向系统的工作折线图；

图5为本发明实施例提供的电动助力转向系统的工作折线图；

图6为本发明实施例提供的电动助力转向系统的工作折线图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本发明实施例提供了一种电动助力转向系统的热保护方法，请参照图1，包括：

步骤11，在方向盘保持为最大转向角度达到第一预设时长时，控制助力电流下降至助力电机需求的最小保护电流值；

步骤12，助力电流在最小保护电流值持续助力电机所需保护时间后，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值。

本发明的上述实施例，通过在方向盘保持为最大转向角度达到第一预设时长时，控制助力电流下降至助力电机需求的最小保护电流值，助力电流在最小保护电流值持续助力电机所需保护时间后，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值，可以在电动助力转向系统连续工作发热时降低助力电流，防止损坏电动助力转向系统，其中，所述最小阈值是依据电动助力转向系统进行热保护测试的试验数据确定的；并且，所述最小保护电流值是助力电机需要进行热保护的一个最小的电流值，超过所述最小保护电流值，助力电机开始发热。

请参照图2，下面结合具体实现流程说明上述方案的具体实现过程：

步骤1，保持方向盘为最大转向角度时，判断保持时间是否达到第一预设时长；若为是，进入步骤2；若为否，进入步骤3。

这里，第一预设时长指在方向盘处于最大转向角度时，达到助力电机最大发热量的时间。

步骤2，在方向盘保持为最大转向角度达到第一预设时长时，控制助力电流下降至助力电机需求的最小保护电流值，并且保持最小保护电流值持续助力电机所需保护的时间。

这里，在方向盘保持为最大转向角度达到第一预设时长时，发热量达到最大值，如果方向盘保持为最大转向角度超过第一预设时长，易因发热量过高导致电动助力转向系统损坏，控制助力电流下降会减小发热量，保护电动助力转向系统。

步骤3，助力电流在最小保护电流值持续助力电机所需保护时间后，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值。

这里，最小阈值是依据电动助力转向系统进行热保护测试的试验数据确定的，此时助力电机工作电流较小，产生的热量很小，不需要进行热保护。

步骤4，判断最小阈值的持续时间是否大于第二预设时长；若为否，进入步骤5；若为是，返回步骤3，不允许助力电流进行回升。

这里，所述第二预设时长是保持最小阈值的时间内，助力电机达到最大发热量的临界值，未超过第二预设时长，助力电流会逐渐上升。

步骤5，在助力电流处于最小阈值的持续时间不大于第二预设时长时，控制助力电流以第一方式上升至第二预设电流值；其中，在所述第一方式中，所述助力电流相对于时间的变化呈第一线性关系。

步骤6，在助力电流上升至第二预设电流值后，控制助力电流以第二方式上升至第一预设电流值，所述第一预设电流值是电动汽车的正常行驶电流值，可以保证电动助力转向系统正常工作；其中，所述第一预设电流值大于第二预设电流值，第二预设电流值为助力电流上升过程中的一个值；在所述第二方式中，所述助力电流相对于时间的变化呈第二线性关系；所述第一线性关系的斜率大于所述第二线性关系的斜率。

本发明的一具体实施例中，参照图4可以理解本发明的热保护方法的一个示例性的具体过程：启动转向助力电机，连接电动助力转向系统的热保护装置，当方向盘转动到最大转向角度时，使用超过预设力矩(如为8J)摒住方向盘达到第一预设时长t1时，触发过热保护装置，在时间t1～t2的时间段内，控制电动助力转向系统的助力电流下降至助力电机需求的最小保护电流值I2；在助力电流处于最小保护电流值I2，并且达到持续助力电机所需保护时间即t3-t2后，控制助力电流下降至最小阈值I3；其中，在助力电流由最小保护电流值I2下降至最小阈值I3的过程中，即t3～t4的过程，助力电流是逐渐缓慢下降，如图4中清楚地显示出t3～t4的助力电流下降曲线表现为平缓的下降曲线，可以有效的保护助力电机。

本发明的一具体实施例中，参照图5可以理解本发明的热保护方法的一个示例性的具体过程：启动转向助力电机，连接电动助力转向系统的热保护装置，当方向盘转动到最大转向角度时，使用超过预设力矩(如为8J)摒住方向盘并保持小于第一预设时长的时间时，可以在t1’时反转方向盘，即不会触发过热保护装置，在反转方向盘的过程中，所述电动助力转向系统控制电动助力转向系统的助力电流下降至最小阈值I3’(如为17A)，在助力电流处于最小阈值的持续时间即t4’-t3’(如为5ms)不大于第二预设时长时，控制助力电流上升至第一预设电流值，即电动汽车的正常行驶电流值，此时，电动汽车可继续正常行驶。

本发明的一具体实施例中，参照图6，根据不同电动汽车的实际情况，以一种电动汽车的电动助力转向系统为例，说明控制助力电流上升至第一预设电流值具体过程可以为：在助力电流处于最小阈值(如为17A)时，在t11～t16时间段内控制助力电流从最小阈值以第一方式上升至第二预设电流值(如为50A)，在助力电流上升至第二预设电流值后，控制助力电流以第二方式上升至第一预设电流值，即电动汽车的正常行驶电流值，此时，电动汽车可继续正常行驶。其中，所述第一预设电流值大于第二预设电流值，第二预设电流值为助力电流上升过程中的一个值；在所述第一方式中，所述助力电流相对于时间的变化呈第一线性关系；在所述第二方式中，所述助力电流相对于时间的变化呈第二线性关系；所述第一线性关系的斜率大于所述第二线性关系的斜率。

本发明实施例还提供了一种电动助力转向系统的热保护装置，请参照图3，包括：第一处理模块，用于在方向盘保持为最大转向角度达到第一预设时长时，控制助力电流下降至助力电机需求的最小保护电流值；第二处理模块，用于助力电流在最小保护电流值持续助力电机所需保护时间后，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值。

本发明的上述实施例，参照图3和图4，当方向盘转动到最大转向角度时，使用超过预设力矩(如为8J)摒住方向盘达到第一预设时长t1时，触发过热保护装置，第一处理模块在时间t1～t2的时间段内，控制电动助力转向系统的助力电流下降至助力电机需求的最小保护电流值I2；在助力电流处于最小保护电流值I2，并且达到持续助力电机所需保护时间即t3-t2后，第二处理模块控制助力电流下降至最小阈值I3。

本发明的一具体实施例中，参照图3，所述热保护装置还包括：第三处理模块，用于在助力电流下降至助力电机工作的最小阈值后，控制助力电流上升至第一预设电流值。

本发明的一具体实施例中，参照图3和图5，所述过热保护装置还包括：当方向盘转动到最大转向角度时，使用超过预设力矩(如为8J)摒住方向盘并保持小于第一预设时长的时间时，可以在t1’时反转方向盘，即不会触发过热保护装置，在反转方向盘的过程中，获取模块控制电动助力转向系统的助力电流下降至最小阈值I3’(如为17A)，在助力电流处于最小阈值I3’的持续时间即t4’-t3’(如为5ms)不大于第二预设时长时，控制模块控制助力电流上升至第一预设电流值，即电动汽车的正常行驶电流值，此时，电动汽车可继续正常行驶；其中，最小阈值I3’可以在方向盘回归最初位置后的电流值，在方向盘回归最初位置之前，还可以有大于最小阈值的一时间段，即t2’～t3’，未达到第一预设时长的方法可以是反打方向盘。

本发明的一具体实施例中，参照图3和图6，根据不同电动汽车的实际情况，以一种电动汽车的电动助力转向系统为例，所述控制模块包括：在助力电流处于最小阈值(如为17A)时，第一控制单元，在t11～t16时间段内控制助力电流从最小阈值以第一方式上升至第二预设电流值(如为50A)，在助力电流上升至第二预设电流值后，第二控制单元控制助力电流以第二方式上升至第一预设电流值，即电动汽车的正常行驶电流值，此时，电动汽车可继续正常行驶。其中，所述第一预设电流值大于第二预设电流值，在助力电流上升至所述第二预设电流值后，所述电动助力转向系统发热会使得助力电流增加的速度缓慢，可以表现在方向盘转动吃力；并且当助力电流越大时，恢复正常助力电流的时间越长。

本发明的一具体实施例中，所述控制模块具体包括：在所述第一方式中，所述助力电流相对于时间的变化呈第一线性关系；在所述第二方式中，所述助力电流相对于时间的变化呈第二线性关系；其中，所述第一线性关系的斜率大于所述第二线性关系的斜率。

综上所述，本发明通过在方向盘保持为最大转向角度达到第一预设时长时，控制电动助力转向系统的助力电流下降至助力电机工作的最小阈值，可以在电动助力转向系统连续工作发热时降低助力电流，防止损坏电动助力转向系统；并且，在助力电流下降至助力电机工作的最小阈值后，控制助力电流上升至第一预设电流值，可以保证电动助力转向系统正常工作。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种电动助力转向系统的热保护方法，其特征在于，包括：

助力电流在最小保护电流值持续助力电机所需保护时间后，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值；

所述热保护方法还包括：

在助力电流下降至最小阈值后，控制助力电流上升至第一预设电流值；

若在方向盘保持为最大转向角度未达到第一预设时长时，获取到方向盘的反向转动信号，则在方向盘反向转动的过程中，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值；若助力电流处于最小阈值的持续时间不大于第二预设时长时，则控制助力电流上升至所述第一预设电流值。

2.如权利要求1所述的电动助力转向系统的热保护方法，其特征在于，所述若助力电流处于最小阈值的持续时间不大于第二预设时长时，则控制助力电流上升至所述第一预设电流值包括：

其中，所述第一预设电流值大于第二预设电流值。

3.如权利要求2所述的电动助力转向系统的热保护方法，其特征在于，所述若助力电流处于最小阈值的持续时间不大于第二预设时长时，则控制助力电流上升至所述第一预设电流值具体包括：

4.一种电动助力转向系统的热保护装置，其特征在于，包括：

第二处理模块，用于助力电流在最小保护电流值持续助力电机所需保护时间后，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值；

所述热保护装置还包括：

第三处理模块，用于在助力电流下降至最小阈值后，控制助力电流上升至第一预设电流值；

获取模块，用于若在方向盘保持为最大转向角度未达到第一预设时长时，获取到方向盘的反向转动信号，则在方向盘反向转动的过程中，控制助力电流下降至助力电机工作的最小阈值；控制模块，用于若助力电流处于最小阈值的持续时间不大于第二预设时长时，则控制助力电流上升至所述第一预设电流值。

5.如权利要求4所述的电动助力转向系统的热保护装置，其特征在于，所述控制模块包括：

其中，所述第一预设电流值大于第二预设电流值。

6.如权利要求5所述的电动助力转向系统的热保护装置，其特征在于，所述控制模块具体包括：

7.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求4～6任一项所述的电动助力转向系统的热保护装置。

8.一种电动助力转向系统的热保护设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～3任一项所述的电动助力转向系统的热保护方法中的步骤。