CN108928383B - 用于控制电动转向电机的设备和方法 - Google Patents

Abstract

用于控制电动转向电机的设备和方法。本公开涉及用于控制电动转向电机的设备和方法，并且该设备可包括：收发器，该收发器被配置为接收关于转向角的信息和关于电动转向电机的信息，并且向所述电动转向电机发送控制信号；电机操作确定器，该电机操作确定器被配置为识别齿条行程范围，并且基于接收到的关于所述转向角和所述电动转向电机的信息来确定电机限制模式是必须启动还是必须终止；以及电机控制信号生成器，该电机控制信号生成器被配置为生成与所确定的所述电机限制模式的启动或终止对应的控制信号。

Description

用于控制电动转向电机的设备和方法

技术领域

本公开涉及用于控制齿条齿轮传动型电动转向电机的设备和方法，并且更具体地，涉及一种用于对限制齿条行程的电动转向电机进行控制的设备和方法。

背景技术

转向设备是使驾驶员通过转动方向盘来自由改变车辆的行驶方向的设备，并且是用于辅助驾驶员通过改变车辆前轮的转向中心来沿着期望方向驾驶车辆的设备。转向设备采用用于辅助驾驶员的诸如电动转向(EPS)设备的动力转向系统。

齿条齿轮型电动转向(EPS)设备被配置为检测驾驶员施加到方向盘的转矩，以输出与转矩成正比的电信号，通过电子控制单元(ECU)接收电信号，并且生成与转矩成正比的辅助转向动力，由此使齿杆沿着轴向方向移动，以便执行转向运动。

当外力作用于车辆时(例如，当在路面的摩擦力由于路面上的异物而减小的情况下，由于车辆与路面之间的少量摩擦而施加少量的辅助转向动力时，车辆正在运行或者车辆在泊车状态下开始移动，以使得车辆与路面之间的摩擦力从静摩擦力急剧减小为动摩擦力)，驾驶员往往会转动方向盘直到碰到齿条。

然而，在这种齿条齿轮型电动转向(EPS)系统中，如果驾驶员转动方向盘直至其停止，则齿杆的止动件与变速箱壳体的端部碰撞，并且由于齿条惯性而导致的碰撞在车辆中产生噪声和振动，由此造成机械损伤以及驾驶员的不适感。

最近，在车辆中已经采用了可变齿条行程系统(VRS)。可变齿条行程系统(VRS)减小齿条行程，以改变车辆的最大转向角，由此增加或减小车辆的转弯半径。在安装防滑链、改变轮胎尺寸或更换减震器的情况下，VRS限制方向盘的最大转向角。尤其地，在安装防滑链的情况下，VRS可防止防滑链干扰车身，并且能够在没有安装防滑链的正常情况下减小车辆的最小转弯半径。

如上所述，需要防止驾驶员以最大角度转动方向盘。

发明内容

本公开是为了解决以上问题而提出的，并且提供了用于对限制齿条行程的电动转向电机进行控制的设备和方法。

另外，本公开提供了通过更容易地限制齿条行程来防止齿杆止动件的碰撞并且防止车辆遭遇机械损伤和噪声的设备和方法。

此外，本公开提供了通过检测车辆的转向角和电动转向电机的操作来改变有限的齿条行程的设备和方法。

本公开要解决的技术问题不限于以上提到的技术问题，并且本领域的技术人员根据以下描述可清楚地理解其它未提及的技术问题。

鉴于以上方面，根据本公开的一个实施方式，一种用于控制电动转向电机的设备可包括：收发器，该收发器被配置为接收关于转向角的信息和关于电动转向电机的信息，并且向所述电动转向电机发送控制信号；电机操作确定器，该电机操作确定器被配置为识别齿条行程范围，并且基于接收到的关于所述转向角的信息和关于所述电动转向电机的信息来确定电机限制模式是必须启动还是必须终止；以及电机控制信号生成器，该电机控制信号生成器被配置为生成与所确定的所述电机限制模式的启动或终止对应的控制信号。

鉴于以上方面，根据本公开的一个实施方式，一种用于控制电动转向电机的方法可包括以下步骤：发送/接收步骤，该发送/接收步骤接收关于转向角的信息和关于电动转向电机的信息，并且向所述电动转向电机发送控制信号；电机操作确定步骤，该电机操作确定步骤识别齿条行程范围，并且基于接收到的关于所述转向角的信息和关于所述电动转向电机的信息来确定电机限制模式是必须启动还是必须终止；以及电机控制信号生成步骤，该电机控制信号生成步骤生成与所确定的所述电机限制模式的启动或终止对应的控制信号。

本公开的其它细节被包括在具体实施方式和附图中。

如上所述，根据本公开，能够有效地限制齿条行程，由此减少对车辆的损伤并且为驾驶员提供便利。

另外，本公开具有在使由于车辆转向的突然改变而导致的不均匀性最小化的同时，当外力施加到车辆时稳定地控制车辆的运动的效果。

附图说明

根据以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将变得更明显，在附图中：

图1是示出齿条型电动转向设备的立体图；

图2是根据本公开的一个实施方式的用于控制电动转向电机的设备的框图；

图3是例示根据本公开的一个实施方式的控制电动转向电机以用于启动电机限制模式的方法的流程图；

图4是例示根据本公开的一个实施方式的控制电动转向电机以用于终止电机限制模式的方法的流程图；以及

图5A和图5B是例示根据本发明的一个实施方式的用于启动电机限制模式的方法的示图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来详细描述本公开的优选实施方式。通过参考以下结合附图详细描述的本公开的实施方式，本公开的优点和特征及其实现方法将变得明显。然而，本公开不限于以下阐述的实施方式，而是可以按各种不同的形式来实现。提供以下实施方式仅是为了完整地公开本公开并且向本领域技术人员告知本公开的范围，并且本公开仅由所附权利要求书的范围来限定。在整个说明书中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。

虽然术语“第一”、“第二”等可修饰各种元件、组件和/或部分，但是显而易见的是，这些元件、组件和/或部分不受以上术语限制。使用以上术语仅仅是出于将元件、组件或部分与其它元件、组件或部分区分开的目的。因此，显而易见的是，在本公开的技术精神内，如下提到的第一元件、第一组件或第一部分可以是第二元件、第二组件或第二部分。

如本文中使用的术语仅仅是出于描述实施方式的目的，而不旨在限制本公开。如本文中使用的，除非上下文另外清楚指示，否则单数形式旨在包括复数形式。如本文中使用的术语“包括”和/或“包含”是指存在所公开的组件、步骤、操作和/或元件，而不排除存在或添加一个或更多个其它组件、步骤、操作和/或元件的可能性。

在下文中，将参照附图更详细地描述本公开。

图1是示出齿条型电动转向设备的立体图。

如图1中所示，车辆的齿条型电动转向设备通常被配置为包括从方向盘101到两侧的车轮108的转向设备100和用于向转向设备100提供辅助转向动力的辅助动力机构120。

转向设备100被配置为包括转向轴102，转向轴102的一端连接到方向盘101，以随着方向盘101一起转动，而另一端经由一对万向接头103连接到小齿轮轴104。小齿轮轴104经由齿条-小齿轮机构105连接到齿杆109，并且齿杆109的两端通过横拉杆106和转向节臂107连接到车辆的车轮108。

齿条-小齿轮机构105包括形成在小齿轮轴104上的小齿轮111和形成在齿杆109的外周表面一侧上以便与小齿轮111啮合的齿条齿轮112。当驾驶员转动方向盘101时，在转向设备100中产生转矩，并且所产生的转矩通过齿条-小齿轮机构105和横拉杆106来控制车轮108的方向。

辅助动力机构120被配置为包括：转矩传感器121，其用于感测驾驶员施加到方向盘101的转矩，以输出与所感测到的转矩成正比的电信号；电子控制单元(ECU)123，其用于基于从转矩传感器121发送的电信号生成控制信号；电机130，其用于基于从电子控制单元123发送的控制信号来生成辅助转向动力；以及带型动力传输装置140，其用于将由电机130生成的辅助转向动力经由带传递到齿杆109。

因此，齿条型电动转向设备被配置为使得由方向盘101的转动产生的转矩经由齿条-小齿轮机构105传递到齿杆109，并且使得根据所产生的转矩在电机130中产生的辅助转向动力借助带型动力传输装置140经由滚珠丝杆传递到齿杆109。也就是说，齿杆109可通过转向设备100中产生的转矩和电机130中产生的辅助转向动力的组合沿着轴向方向移动。

然而，齿杆109由于其机械特性而具有有限的行程范围。因此，在行程末端附加传递的转矩会造成与其它组件的碰撞，尤其地，会造成齿杆的止动件与变速箱壳体的端部之间的碰撞。该碰撞会在车辆中引发噪声和振动，由此造成驾驶员不适以及机械损伤。

因此，为了有效地防止齿条止动件的碰撞，除了限制辅助转向动力之外，必须通过设置齿条的行程范围来限制辅助转向动力的量并且根据齿条的位置以线性形式预先确定辅助转向动力的极限，由此执行控制以使得施加的转向动力不超过极限。

另外，在车轮108上安装防滑链或者采用宽轮胎的情况下，可使用可变齿条行程系统(VRS)的功能来限制齿条行程的最大范围，以将转向动力的量限制为使得方向盘101可在比预定最大转向角小的目标转向角内操作，该目标转向角可通过控制电机130的操作来提供。

尽管已经在图1中将齿条型EPS(R-EPS)示出并描述为电动转向设备，但是本公开可应用于液压EPS、柱型EPS(C-EPS)、双齿轮型EPS(DP-EPS)等。

另外，本公开也可应用于线控转向(SBW)型转向设备的反应式电机。也就是说，当转向角接近齿条行程的预定范围时，反应式电机的旋转可按电学方式或物理方式固定以使得驾驶员可感觉到方向盘被锁定。

图2是根据本公开的一个实施方式的用于控制电动转向电机30的设备的框图。

参照图2，根据本公开的电动转向电机30的控制设备200可包括收发器210和具有电机操作确定器221和电机控制信号生成器222的控制器220。

更具体地，收发器210可接收从转向传感器20发送到电动转向电机30的控制设备200的关于转向角的信息和关于电动转向电机30的信息，并且可向电动转向电机30发送控制信号。

当接收到关于转向角的信息时，收发器210可接收从转矩传感器产生的转矩信号和从转向角传感器产生的转向角信号中的至少一个。

转向传感器20可以是用于测量驾驶员施加到方向盘的转矩的转矩传感器或者用于测量方向盘的转向角的转向角传感器，但是转向传感器20不限于此，并且可以是用于测量与齿条的移动相关的变量的传感器。另外，转向传感器20可以是设置在变速箱的包围齿杆的壳体中以便感测齿条的位置的传感器。

因此，由转向传感器20感测到的信号生成的关于转向角的信息通过收发器210被发送到控制器220，由此确定齿条的位置。

当接收到关于电动转向电机30的信息时，收发器210可接收从设置在电动转向电机30中的电机转矩传感器生成的电机转矩信号和从电机位置传感器生成的电机速度信号中的至少一个，并且可将其发送到控制器220。

另外，当在车轮上安装防滑链或者采用宽轮胎的情况下使用可变齿条行程系统(VRS)10的功能时，收发器210可从可变齿条行程系统(VRS)10接收改变后的齿条行程范围，以将其发送到控制器220。

控制器220可包括：电机操作确定器221，该电机操作确定器221用于根据从可变齿条行程系统(VRS)10接收到的信息确定齿条行程范围，并且基于接收到的关于转向角和电动转向电机30的信息来确定电机限制模式是必须启动还是必须终止；以及电机控制信号生成器222，该电机控制信号生成器222用于生成与所确定的电机限制模式的启动或终止对应的控制信号。

控制器220的电机操作确定器221可基于关于转向角的信息来计算齿条的位置，并且可基于关于电动转向电机30的信息来计算施加到电动转向电机30的电流的幅值和电动转向电机30的角速度。

电机操作确定器221还可执行控制，以便在转向角在齿条行程范围的目标角度的阈值范围内的情况下启动电机限制模式。

更具体地，电机限制模式旨在使电动转向电机的旋转停止，并且可以是将电动转向电机30的三相开关关闭的操作或者固定电动转向电机30的电角度的操作。随后将参照图5更详细地描述电机限制模式的操作。

另外，控制器220的电机操作确定器221可确定转向角信号的方向和驾驶员的转矩信号的方向，并且可使用电机速度信号来计算电动转向电机30的角速度。

电机操作确定器221可执行控制，以便在电机限制模式下，如果转向角信号的方向与转矩信号的方向匹配并且如果所计算的角速度的方向与电机转矩信号的方向不匹配，则终止电机限制模式。

例如，可假定旋转运动中的顺时针方向是正方向而逆时针方向是负方向。在转向角信号具有正方向(顺时针方向)的情况下，如果转矩信号具有正方向并且电动转向电机30的角速度具有负方向，则意味着车辆的转向角超出目标角度的阈值范围并且返回到不需要限制齿条行程的正常范围。因此，必须终止电机限制模式。

另外，在转向角信号具有负方向(逆时针方向)的情况下，如果转矩信号具有负方向并且电动转向电机30的角速度具有正方向，则意味着车辆的转向角超出目标角度的阈值范围并且返回到正常范围。因此，必须终止电机限制模式。

也就是说，当驾驶员在转向角已经达到阈值范围的状态(需要限制齿条行程)下保持转向角处于恒定转矩时，通过驾驶员对方向盘的操作来启动电机限制模式，使得不施加电动转向电机的辅助转向动力。然而，齿条可通过轮胎的取向力(alignment force)或轮胎的弹力而移动到不需要限制齿条行程的正常范围。因此，在这种情况下，由于需要释放电机限制模式，因此电机操作确定器221可确定是否需要释放电机限制模式并且可如上所述地终止电机限制模式。

如上所述，电机操作确定器221可使用通过检测车辆的转向角、驾驶员的转矩信号和电动转向电机30的操作而获得的信息来自动启动或终止电机限制模式。

电机控制信号生成器222可生成用于启动或终止电机限制模式的控制信号，并且可通过收发器210将控制信号发送到可变齿条行程系统10和电动转向电机30，从而有助于限制齿条行程。

另外，电动转向电机30的上述控制设备200可通过采用软件而不安装硬件来实现电动转向电机30的控制逻辑。

图3是例示根据本公开的一个实施方式的控制电动转向电机以用于启动电机限制模式的方法的流程图。

参照图3，根据本公开的控制电动转向电机的方法可包括：发送/接收步骤，该发送/接收步骤接收关于转向角的信息和关于电动转向电机的信息，并且向电动转向电机发送控制信号；电机操作确定步骤，该电机操作确定步骤识别齿条行程范围，并且基于所接收到的关于转向角和电动转向电机的信息来确定电机限制模式是必须启动还是必须终止；以及电机控制信号生成步骤，该电机控制信号生成步骤生成与所确定的电机限制模式的启动或终止对应的控制信号。

在发送/接收步骤中接收关于转向角的信息(S300)，其中可接收从转矩传感器生成的转矩信号和从转向角传感器生成的转向角信号中的至少一个。

接下来，在电机操作确定步骤中，基于关于转向角的信息来计算齿条的位置(S310)。然后，收发器210接收指示在车轮上安装防滑链或者采用宽轮胎的情况下使用的可变齿条行程系统(VRS)是否在操作的信号(S320)，并且识别通过可变齿条行程系统(VRS)改变的齿条行程范围(S330)。当确定了齿条行程范围时，用于限制辅助转向动力的转向角的目标角度的阈值范围被确定。

当识别齿条行程范围时，如果齿条行程范围根据机械设计是固定的，则可存储预定值并且随后可将其反映。如果齿条行程范围实时变化，则可变行程范围可实时更新。

然后，在电机操作确定步骤中，确定转向角是否在用于齿条行程范围的目标角度的阈值范围内(S340)，并且如果转向角在阈值范围内，则执行控制以使得用于限制齿条行程范围的齿条的端部止动功能被执行(S350)并且启动电机限制模式(S360)。

在电机控制信号生成步骤中，生成用于启动电机限制模式的控制信号并且通过收发器210将控制信号发送到可变齿条行程系统(VRS)和电动转向电机，从而有助于限制齿条行程。

图4是例示根据本公开的一个实施方式的控制电动转向电机以用于终止电机限制模式的方法的流程图。

根据上述电动转向电机的控制方法，当在路面的摩擦力小的情况下或者当车辆在泊车状态下开始移动时车辆和路面之间的摩擦系数急剧减小的情况下施加少量辅助转向动力时，能够通过干扰车辆驾驶员的方向盘操作来有效地防止齿条止动件的碰撞。

参照图4，针对电动转向电机启动电机限制模式(S400)，在发送/接收步骤中接收关于转向角的信息和关于电动转向电机的信息(S410)，在该步骤中可接收从设置在电动转向电机中的电机转矩传感器生成的电机转矩信号和从设置在电动转向电机中的电机位置传感器生成的电机速度信号中的至少一个。

然后，在电机操作确定步骤中，确定车辆的转向角信号的方向是否与驾驶员转矩信号的方向匹配(S420)。

如果转矩信号的方向与转向角信号的方向匹配，则根据电机速度信号来计算电动转向电机的角速度(S430)。

然后，确定所计算的角速度的方向是否与转矩信号的方向或转向角信号的方向相反(也就是说，所计算的角速度的方向与转矩信号的方向或转向角信号的方向不匹配)(S440)，并且如果计算出的角速度的方向与转矩信号的方向或转向角信号的方向相反，则执行控制，以便终止电机限制模式(S450)。

例如，可假定旋转运动中的顺时针方向是正方向而逆时针方向是负方向。在转向角信号具有正方向(顺时针方向)的情况下，如果转矩信号具有正方向并且电动转向电机的角速度具有负方向，则意味着车辆的转向角超出目标角度的阈值范围并且处于不需要限制齿条行程的正常范围内。因此，必须终止电机限制模式。

类似地，在转向角信号具有负方向(逆时针方向)的情况下，如果转矩信号具有负方向并且电动转向电机的角速度具有正方向，则意味着车辆的转向角超出目标角度的阈值范围并且返回到正常范围。因此，必须终止电机限制模式。

在电机控制信号生成步骤中，生成用于终止电机限制模式的控制信号并且通过收发器210将控制信号发送到可变齿条行程系统(VRS)和电动转向电机，从而有助于限制齿条行程。

根据上述电动转向电机的控制方法，可使用通过检测车辆的转向角和电动转向电机的操作而获得的信息来计算方向，并且可重新执行由于齿条行程的限制而固定的电动转向电机的操作，由此自动启动或终止电机限制模式。

图5A和图5B是例示根据本发明的一个实施方式的用于启动电机限制模式的方法的示图。

电机限制模式是指使电机的旋转停止的模式。

例如，电机限制模式可以是指执行将电动转向电机的三相开关关闭的操作的模式。

又如，电机限制模式可以是指执行使电动转向电机的电角度固定的操作的模式。

这里，假定电动转向电机是使用交流电的电机。

更具体地，当向三相电动转向电机施加电流时，该三相电动转向电机借助根据转子的电角度而具有120(2π/3)度的相位差的三个波形(即，波形“u”、“v”和“w”)来操作，并且当在转子的位置角处向电动转向电机施加计算出的电流时，电动转向电机的转子根据位置角的量和方向旋转。也就是说，当根据计算出的辅助转向动力的与电角度对应的电流被施加到电动转向电机时，转子以该电角度旋转，由此驱动电动转向电机。

图5A示出了三相两极电动转向电机的转子的截面及其电流角曲线图，以便说明固定电动转向电机的电角度的操作。

如图5A中所示，±u、±v和±w指示三相两极电动转向电机的绕组的末端和始端。由于磁场的极性随着电流方向的改变而改变，因此“u”、“v”和“w”改变，由此使电机旋转。

如上所述，可每120度检测一次电动转向电机的位置，并且通过电动转向电机的电角度来确定波形“u”、“v”和“w”的变化。因此，如果电角度是固定的，则施加到电动转向电机的电流的值也固定，由此使转子固定。因此，当电动转向电机的电角度固定时，可使电动转向电机停止。

更具体地，通过电角度的固定的电机限制模式指示通过执行将施加到电动转向电机的相应的三相端子的交流电流转换为直流电流的操作来使电机停止的模式。

在这种情况下，可基于确定电机限制模式启动的时间和驾驶员的转矩信号来确定直流电流值。例如，直流电流值可被确定为通过基于在确定电机限制模式启动时施加到相应的三相端子的交流电流的值来应用与驾驶员转矩信号成正比设置的加权因子而获得的值。

参照图5A，在施加到三相端子的交流电流的电角度与确定电机限制模式启动时的位置“A”对应的情况下，为了将电动转向电机的电角度固定在位置“A”的角度处，将与位置“A”的电角度对应的电流值(即，与电流角度曲线图的波形上的三个点对应的电流值)设置为直流电流值，并且将直流电流在不改变其相位的情况下施加到电动转向电机，由此使电动转向电机的转子固定并且使其操作停止。

另选地，在施加到三相端子的交流电流的电角度与确定电机限制模式启动时的位置“A”对应的情况下，可通过将在位置“A”处施加到相应的三相端子的电流的值乘以与驾驶员的转向转矩成正比确定的加权因子来确定直流电流，然后可将其施加到相应的三相端子。据此，由于施加到电机的三相端子的电流值随着驾驶员转向转矩增加而增加，因此能够通过更强的力来固定转子。另一方面，如果驾驶员转向转矩减小，则施加到电机的三相端子的电流值与其成比例地减小，使得可甚至通过较弱的力来固定转子。这样可提供抑制从电机产生的不必要的热的效果，并且可仅使用根据驾驶员转向转矩动态需要的电流来固定电机的旋转，由此提供了发热和能量损耗方面的优点。

预定加权因子可以通过实验等被预先存储为与驾驶员转矩值或者其范围对应的值。

此外，当车辆驾驶员在通过将与位置“A”对应的电流值初步设置为直流电流值来固定电角度的状态下逐渐增大力的同时沿着齿条止动件发生碰撞的方向转动方向盘时(也就是说，当通过用在齿条行程受限制的转向角范围内的强力转动方向盘时)，可计算转向转矩传感器的转矩值，并且施加到电动转向电机的电流的值可与其成正比地增大，由此保持电机限制模式。

另一方面，当车辆驾驶员在逐渐减小力的同时沿着齿条止动件发生碰撞的方向转动方向盘时，施加到电动转向电机的电流的值可减小，由此保持电机限制模式。

这样可以在有效减小车辆驾驶员的辅助转向动力的量的同时减少由于车辆驾驶员转动方向盘时的电机限制模式导致的电动转向电机的发热和辅助转向动力改变的不均匀性。

图5B是用于说明关闭电动转向电机的三相开关的操作的电动转向电机的电路图。

更具体地，三相电动转向电机电路的开关S1至S6打开和关闭，以选择性向三相端子“u”、“v”和“w”施加交流电流。如果开关的打开/关闭操作顺序改变，则u-v、v-w和w-u的顺序也改变，由此改变电动转向电机的旋转方向。优选地，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)半导体器件可被用作开关器件，但是本公开不限于此。

如图5B中所示，不管外力如何，电动转向电机可通过将用于电动转向电机的三相端子“u”、“v”和“w”的开关关闭(开路)来保持停止。

因此，能够通过上述方法来启动使电动转向电机的操作停止的电机限制模式。

如上所述，按照根据本公开的用于控制电动转向电机的设备和方法，能够通过有效地限制齿条行程来减少对车辆的损伤，为驾驶员提供便利，使由于车辆转向的突然改变而导致的不均匀性最小化，并且在外力被施加到车辆的情形下稳定地控制车辆的运动。

即使以上描述了本公开的一个实施方式的所有组件被联接为单个单元或者被联接成作为单个单元操作，但是本公开不一定限于这样的实施方式。也就是说，在不脱离本公开的范围的情况下，所有结构元件中的至少两个元件可选择性地接合并操作。

仅出于例示目的描述了本公开的以上实施方式，并且本领域的技术人员将领会的是，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对其进行各种修改和改变。本公开的范围应当按照包括在权利要求书的等同范围内的所有技术思路都属于本发明这样的方式，基于所附权利要求书来理解。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年5月22日提交的韩国专利申请No.10-2017-0063068的优先权，该韩国专利申请出于所有目的通过引用并入本文中，如同其在本文中完全阐明一样。

Claims (5)

1.一种用于控制电动转向电机的设备，该设备包括：

收发器，该收发器被配置为接收关于转向角的信息和关于电动转向电机的信息，并且向所述电动转向电机发送控制信号；

电机操作确定器，该电机操作确定器被配置为识别齿条行程范围，并且基于接收到的关于所述转向角的信息和关于所述电动转向电机的信息来确定电机限制模式是必须启动还是必须终止；以及

电机控制信号生成器，该电机控制信号生成器被配置为生成与所确定的所述电机限制模式的启动或终止对应的控制信号，

其中，所述收发器被配置为当接收到关于所述转向角的信息时，接收从转矩传感器生成的转矩信号和从转向角传感器生成的转向角信号中的至少一个，并且所述收发器被配置为当接收到关于所述电动转向电机的信息时，接收从电机位置传感器生成的电机速度信号，

其中，所述电机操作确定器被配置为确定所述转向角信号的方向和所述转矩信号的方向，并且被配置为使用所述电机速度信号来计算所述电动转向电机的角速度，

其中，所述电机操作确定器被配置为执行控制，以便在所述电机限制模式下，如果所述转向角信号的方向与所述转矩信号的方向匹配并且如果计算出的所述电动转向电机的角速度的方向与所述转向角信号的方向不匹配，则终止所述电机限制模式，

其中，所述电机限制模式是用于使所述电动转向电机的旋转停止的模式，并且是用于将施加到所述电动转向电机的相应的三相端子的交流电流转换为直流电流值的模式，

其中，所述直流电流值基于所述电机限制模式的启动被确定的时间以及驾驶员的转矩信号来确定，并且

其中，所述直流电流值通过基于在所述电机限制模式的启动被确定时施加到所述电动转向电机的相应的三相端子的交流电流的值来应用与所述转矩信号成正比设置的加权因子来确定。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电机操作确定器被配置为基于关于所述转向角的信息来计算所述齿条的位置，并且被配置为基于关于所述电动转向电机的信息来计算施加到所述电动转向电机的电流的幅值和所述电动转向电机的角速度。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电机操作确定器被配置为执行控制，以便在所述转向角在所述齿条行程范围的目标角度的阈值范围内时启动所述电机限制模式。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电机限制模式是用于使所述电动转向电机的旋转停止的模式，并且是用于执行将所述电动转向电机的三相开关关闭的操作的模式。

5.一种用于控制电动转向电机的方法，该方法包括以下步骤：

发送/接收步骤，该发送/接收步骤接收关于转向角的信息和关于电动转向电机的信息，并且向所述电动转向电机发送控制信号；

电机操作确定步骤，该电机操作确定步骤识别齿条行程范围，并且基于接收到的关于所述转向角的信息和关于所述电动转向电机的信息来确定电机限制模式是必须启动还是必须终止；以及

电机控制信号生成步骤，该电机控制信号生成步骤生成与所确定的所述电机限制模式的启动或终止对应的控制信号，

其中，所述发送/接收步骤包括以下步骤：

当接收到关于所述转向角的信息时，接收从转矩传感器生成的转矩信号和从转向角传感器生成的转向角信号中的至少一个；以及

当接收到关于所述电动转向电机的信息时，接收从电机位置传感器生成的电机速度信号，

其中，所述电机操作确定步骤包括以下步骤：

确定所述转向角信号的方向和所述转矩信号的方向；

使用所述电机速度信号来计算所述电动转向电机的角速度；以及

执行控制，以便在所述电机限制模式下，如果所述转向角信号的方向与所述转矩信号的方向匹配并且如果计算出的所述电动转向电机的角速度的方向与所述转向角信号的方向不匹配，则终止所述电机限制模式，

其中，所述电机限制模式是用于使所述电动转向电机的旋转停止的模式，并且是用于执行将所述电动转向电机的三相开关关闭的操作或者用于将施加到所述电动转向电机的相应的三相端子的交流电流转换为直流电流值的操作的模式，

其中，基于所述电机限制模式的启动被确定的时间以及驾驶员的转矩信号来确定所述直流电流值，并且

其中，所述直流电流值通过基于在所述电机限制模式的启动被确定时施加到所述电动转向电机的相应的三相端子的交流电流的值来应用与所述转矩信号成正比设置的加权因子来确定。

Images