CN111376974B - 电动助力转向系统的电机保护方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种电动助力转向系统的电机保护方法及装置，方法包括将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；其中转矩增益系数的计算过程包括在检测到驾驶员操纵方向盘的手力矩大于预设的第一力矩值，且持续一段时间后，通过逐步降低转矩增益系数，将修正后的目标辅助转向力矩逐步降低，进而使电机的电流无论在硬物阻挡还是方向盘达到末端区域时，均不会长时间保持在较大值，降低了电机烧坏风险。进一步的，将基于方向盘转角信号的保护方法与基于手力矩的保护方法结合，实现了对电机的多重保护，降低了方向盘达到末端区域时电机烧坏风险。

Description

电动助力转向系统的电机保护方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆的电动助力转向系统技术领域，更具体地说，涉及电动助力转向系统的电机保护方法及装置。

背景技术

电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)是通过检测驾驶员操纵方向盘的手力矩、车速和方向盘转角等信息，利用一定的控制算法来驱动电机提供辅助转向力矩，从而实现方向盘操纵轻便性和稳定性的控制系统。通常，在转向系统中，随着方向盘逐渐转动到左右末端位置，整个转向系统的阻力将随之加大，或者当轮胎遇到阻挡物时，转向系统的阻力也将变大。因此，当方向盘临近末端，或者遇到阻挡物时，如不采取一定的措施，电机将提供较大的辅助转向力矩。这种较大的辅助转向力矩，一方面会对转向系统的末端机械部件产生冲击，造成部件的损坏；另一方面，电机提供较大的辅助转向力矩时需要较大的电流，长时间地运行将加大电机的温升，使得电机存在烧坏的可能。

针对方向盘打到末端时，对电机带来的烧毁风险和对机械部件产生的冲击问题，现有方案大多通过软件算法限定电机电流来实现软保护。但已有的软保护方法，大多基于转角信息，即通过检测方向盘是否临近末端来降低电机电流。这种方法虽可实现对电机和末端机械部件的保护，但也存在一定的弊端，例如当车轮停靠在路肩，或者被硬物阻挡时，驾驶员朝阻碍方向一直转动方向盘时，由于此时方向盘并未进入末端，但转向系统存在较大的阻力，电机将持续以大电流运行，容易烧毁电机。

发明内容

有鉴于此，本发明提出电动助力转向系统的电机保护方法及装置，欲对硬物阻挡进行识别，进而降低电机烧坏风险。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

第一方面，提出一种电动助力转向系统的电机保护方法，包括：

将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；

所述转矩增益系数的计算过程包括：

在初始化时将所述转矩增益系数初始化为1；

在所述转矩增益系数为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩是否大于预设的第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则判断所述手力矩大于所述第一力矩阈值的持续时间是否达到预设的第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第三持续时间从1降低到0；

在所述转矩增益系数为0时，判断所述手力矩是否大于预设的助力恢复手力矩阈值，所述助力恢复手力矩阈值小于所述第一力矩阈值，若是，则所述转矩增益系数保持为0，若否，则判断所述手力矩不大于所述第一力矩阈值的持续时间是否达到预设的第二持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为0，若是，则所述转矩增益系数在预设的第四持续时间从0增加到1。

可选的，所述转矩增益系数的计算过程还包括：

在所述转矩增益系数为1时，判断所述手力矩是否大于预设的第二力矩阈值，所述第二力矩阈值大于所述第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则判断所述手力矩大于所述第二力矩阈值的持续时间是否达到预设的第五持续时间，所述第五持续时间小于所述第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第六持续时间从1降低到0，所述第六持续时间小于所述第三持续时间。

可选的，在将所述目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘之前，还包括：

根据方向盘转角，计算得到转角增益系数，当所述方向盘转角的绝对值小于预设的第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角的绝对值不小于所述第一方向盘转角阈值且不大于预设的第二方向盘转角阈值时，所述方向盘转角的绝对值越大则所述转角增益系数越小，所述第二方向盘转角阈值大于所述第一方向盘转角阈值，当所述方向盘转角的绝对值等于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0，当所述方向盘转角的绝对值等于所述第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角的绝对值大于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0；

将所述目标辅助转向力矩与转角增益系数相乘，以使相乘结果与所述转矩增益系数相乘。

可选的，用于检测所述手力矩的扭矩传感器至少包括两路信号采集通道。

可选的，所述目标辅助转向力矩的计算过程包括：

根据所述手力矩和车速，或者方向盘转角和车速，计算得到所述目标辅助转向力矩，所述手力矩和所述方向盘转角的绝对值，均与所述目标辅助转向力矩正相关，所述车速与所述目标辅助转向力矩负相关。

第二方面，提出一种电动助力转向系统的电机保护装置，包括：

助力修正单元，用于将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；

转矩增益系数计算单元，用于计算所述转矩增益系数；所述转矩增益系数计算单元包括：

初始化子单元，用于在初始化时将所述转矩增益系数初始化为1；

第一判断子单元，用于在所述转矩增益系数为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩是否大于预设的第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则执行第二判断子单元；

所述第二判断子单元，用于判断所述手力矩大于所述第一力矩阈值的持续时间是否达到预设的第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第三持续时间从1降低到0；

第三判断子单元，用于在所述转矩增益系数为0时，判断所述手力矩是否大于预设的助力恢复手力矩阈值，所述助力恢复手力矩阈值小于所述第一力矩阈值，若是，则所述转矩增益系数保持为0，若否，则执行第四判断子单元；

所述第四判断子单元，用于判断所述手力矩不大于所述助力恢复手力矩阈值的持续时间是否达到预设的第二持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为0，若是，则所述转矩增益系数在预设的第四持续时间从0增加到1。

可选的，所述转矩增益系数计算单元还包括：

第五判断子单元，用于在所述转矩增益系数为1时，判断所述手力矩是否大于预设的第二力矩阈值，所述第二力矩阈值大于所述第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则执行第六判断子单元；

所述第六判断子单元，用于判断所述手力矩大于所述第二力矩阈值的持续时间是否达到预设的第五持续时间，所述第五持续时间小于所述第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第六持续时间从1降低到0，所述第六持续时间小于所述第三持续时间。

可选的，所述电动助力转向系统的电机保护装置，还包括：

转角增益系数计算单元，用于根据方向盘转角，计算得到转角增益系数，当所述方向盘转角的绝对值小于预设的第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角的绝对值不小于所述第一方向盘转角阈值且不大于预设的第二方向盘转角阈值时，所述方向盘转角的绝对值越大则所述转角增益系数越小，所述第二方向盘转角阈值大于所述第一方向盘转角阈值，当所述方向盘转角的绝对值等于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0，当所述方向盘转角的绝对值等于所述第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角的绝对值大于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0；

所述助力修正单元，在将所述目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘之前，还将所述目标辅助转向力矩与转角增益系数相乘，以使相乘结果与所述转矩增益系数相乘。

可选的，用于检测所述手力矩的扭矩传感器至少包括两路信号采集通道。

可选的，所述电动助力转向系统的电机保护装置，还包括：

助力计算单元，用于根据所述手力矩和车速，或者方向盘转角和车速，计算得到所述目标辅助转向力矩，所述手力矩和所述方向盘转角的绝对值，均与所述目标辅助转向力矩正相关，所述车速与所述目标辅助转向力矩负相关。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

上述技术方案提供的一种电动助力转向系统的电机保护方法及装置，方法包括将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；其中转矩增益系数的计算过程包括在检测到驾驶员操纵方向盘的手力矩大于预设的第一力矩值，且持续时间较长后，通过逐步降低转矩增益系数，将修正后的目标辅助转向力矩逐步降低，进而使电机的电流无论在硬物阻挡还是方向盘达到末端区域时，均不会长时间保持在较大值，降低了电机烧坏风险。

将基于方向盘转角的保护方法与基于手力矩的保护方法结合，实现了对电机的多重保护，进一步降低了方向盘达到末端区域时电机烧坏风险。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电动助力转向系统的电机保护方法的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种计算转矩增益系数的方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种转矩增益系数与时间关系的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种计算转矩增益系数的方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的另一种转矩增益系数与时间关系的示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种电动助力转向系统的电机保护方法的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种转角增益系数与方向盘转角关系的示意图；

图8为本发明实施例提供的一种电动助力转向系统的电机保护装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

驾驶员操纵方向盘的手力矩和电机提供的辅助转向力矩共同作用来克服转向阻力。对于车辆转向系统，转向阻力主要取决于轮胎与地面的摩擦阻力矩、转向机械部件的摩擦力矩和主销倾角引起的回正力矩等。其中，轮胎与地面的摩擦阻力矩和主销倾角引起的回正力矩会随着方向盘转角的增大而增大；而转向机械部件的摩擦力矩和方向盘转角关系不大。这就使得驾驶员操纵方向盘的手力矩和电机提供的辅助转向力矩，会随着方向盘转角的增大而呈现出增大的特性。因此，可基于驾驶员操纵方向盘的手力矩对电机实现有效的保护。

图1为本发明实施例提供的一种电动助力转向系统的电机保护方法。基于驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h，计算转矩增益系数K_t，并将转矩增益系数K_t与目标辅助转向力矩T_ai相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩T_ao。使得修正后的目标辅助转向力矩T_ao，不会长时间处于较大值。电机控制器根据修正后的目标辅助转向力矩T_ao，控制电机的运行状态，由于修正后的目标辅助转向力矩T_ao，不会长时间处于较大值，因此电机电流也不会长时间处于较大值，进而实现了对电机的保护。本发明核心思路是对目标辅助转向力矩T_ai进行修正，以使修正后目标辅助转向力矩T_ao，不会长时间处于较大值。对于目标辅助转向力矩T_ai的计算过程，本发明不做限定；即现有技术中所有可以计算得到目标辅助转向力矩T_ai的方法，应用本发明的上述修正思路时，都属于本发明的保护范围。

图1示出的实施例中，目标辅助转向力矩T_ai可以根据驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h和车速V计算得到；目标辅助转向力矩T_ai还可以根据方向盘转角θ和车速V计算得到的。具体的，驾驶员操纵方向盘的手力矩和方向盘转角的绝对值，均与目标辅助转向力矩正相关。即驾驶员操纵方向盘的手力矩越大，则计算得到的目标辅助转向力矩越大；方向盘转角的绝对值越大，则计算得到的目标辅助转向力矩越大。车速与目标辅助转向力矩负相关。即车速越大，则计算得到的目标辅助转向力矩越小。

图2为一种计算转矩增益系数的方法，该方法包括以下步骤：

S21：在初始化时将转矩增益系数K_t初始化为1。

S22：在转矩增益系数K_t为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h是否大于预设的第一力矩阈值T_s1，若否，则转矩增益系数K_t保持为1，若是，则执行步骤S23。

S23：判断驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h大于预设的第一力矩阈值T_s1的持续时间是否达到预设的第一持续时间Δt₁，若否，则转矩增益系数K_t保持为1，若是，则转矩增益系数K_t在预设的第三持续时间Δt₃从1降低到0。

S24：在转矩增益系数为0时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h是否大于预设的助力恢复手力矩阈值T_s0，若是，则转矩增益系数保持为0，若否，则执行步骤S25。

S25：判断驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h不大于预设的助力恢复手力矩阈值T_s0的持续时间是否达到预设的第二持续时间Δt₂，若否，则转矩增益系数K_t保持为0，若是，则转矩增益系数K_t在预设的第四持续时间Δt₄从0增加到1。

第一力矩阈值T_s1通常可选为电机提供额定辅助转向力矩时，对应的驾驶员操纵方向盘的手力矩。助力恢复手力矩阈值T_s0小于第一力矩阈值T_s1。转矩增益系数在第三持续时间Δt₃和第四持续时间Δt₄，随时间变化的斜率和第一力矩阈值T_s1均可通过标定得到。以避免由于保护给驾驶员带来的手感上的不平顺和突变。

在第三持续时间Δt₃和第四持续时间Δt₄内，转矩增益系数K_t是关于时间t的函数。具体参见图3。在转矩增益系数K_t为1的过程中，当检测到驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h大于第一力矩阈值T_s1的持续时间达到第一持续时间Δt₁时，转矩增益系数K_t开始在设定的第三持续时间Δt₃从1降低到0。从而，逐步降低电机输出的辅助转向力矩，以保护电机。同时，电机输出的辅助转向力矩在第三持续时间Δt₃的逐步降低，会逐渐加重驾驶员的手感，避免了由于保护带来的手感上的不平顺和突变，影响驾驶体验。在转矩增益系数K_t降低到0后，当检测到的驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h小于助力恢复手力矩阈值T_s0的持续时间，达到第二持续时间Δt₂时，转矩增益系数K_t开始在设定的第四持续时间Δt₄从0增加到1，从而，恢复电机输出的辅助转向力矩，保证驾驶员操纵的轻便性。需要说明的是，图3中示出的转矩增益系数K_t在第三持续时间Δt₃和第四持续时间Δt₄内的变化斜率为一种示例性说明，不应理解为对本发明的限定，该变化斜率可以是固定的，也可以是缓慢变化的。

发明人进一步发现，当出现突发情况，如在驾驶员猛打方向盘时遇到障碍物，此时手力矩T_h可能是超出第一力矩阈值T_s1较大的值，且持续时间较短、达不到第一持续时间Δt₁，但由于手力矩T_h很大，电机将以最大的辅助转向力矩输出，同样会对电机造成热冲击，进而存在烧坏风险。参见图4，为了解决这种情况，本发明提供了另一种计算转矩增益系数的方法，包括以下步骤：

S41：在初始化时将转矩增益系数K_t初始化为1。

S42：在转矩增益系数K_t为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h是否大于预设的第一力矩阈值T_s1且不大于预设的第二力矩阈值T_s2，若否，则转矩增益系数K_t保持为1，若是，则执行步骤S43。

需要说明的是，转矩增益系数K_t保持为1指的是当前转矩增益系数K_t为1，不对当前转矩增益系数K_t进行调整。

S43：判断驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h，大于预设的第一力矩阈值T_s1且不大于预设的第二力矩阈值T_s2的持续时间，是否达到预设的第一持续时间Δt₁，若否，则转矩增益系数K_t保持为1，若是，则转矩增益系数K_t在预设的第三持续时间Δt₃从1降低到0。

S44：在转矩增益系数为0时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h是否大于预设的助力恢复手力矩阈值T_s0，若是，则转矩增益系数保持为0，若否，则执行步骤S45。

S45：判断驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h不大于预设的助力恢复手力矩阈值T_s0的持续时间是否达到预设的第二持续时间Δt₂，若否，则转矩增益系数K_t保持为0，若是，则转矩增益系数K_t在预设的第四持续时间Δt₄从0增加到1。

S46：在转矩增益系数为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h是否大于预设的第二力矩阈值T_s2，第二力矩阈值T_s2大于第一力矩阈值T_s1，若否，则转矩增益系数K_t保持为1，若是，则执行步骤S47。

S47：判断驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h大于第二力矩阈值T_s2的持续时间是否达到预设的第五持续时间Δt₅，第五持续时间Δt₅小于第一持续时间Δt₁，若否，则转矩增益系数K_t保持为1，若是，则转矩增益系数K_t在预设的第六持续时间Δt₆从1降低到0，第六持续时间Δt₆小于第三持续时间Δt₃。

第二力矩阈值T_s2通常可选为电机提供最大的辅助转向力矩时对应的驾驶员操纵方向盘的手力矩。转矩增益系数K_t在第六持续时间Δt₆，随时间变化的斜率和第二力矩阈值T_s2也均可通过标定得到。

在第六持续时间Δt₆内，转矩增益系数K_t也是关于时间t的函数。具体参见图5。在转矩增益系数K_t为1的过程中，当检测到驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h大于第二力矩阈值T_s2的持续时间达到第五持续时间Δt₅时，转矩增益系数K_t开始在设定的第六持续时间Δt₆从1降低到0。以迅速降低电机输出的辅助转向力矩，保护电机。而超出第二力矩阈值T_s2进入电机保护后，其转矩增益系数恢复条件和超出第一力矩阈值T_s2后恢复的条件是一致的；即当检测到的驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h小于助力恢复手力矩阈值T_s0的持续时间，达到第二持续时间Δt₂时，转矩增益系数K_t开始在设定的第四持续时间Δt₄从0增加到1，从而，恢复电机输出的辅助转向力矩。

为了提高转矩增益系数计算的可靠性，用于检测驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h的扭矩传感器可以至少包括两路信号采集通道。进而在其中一路采集通道失效时，另一路采集通道可以保证正常采集手力矩T_h。

为了进一步降低了方向盘达到末端区域时电机烧坏风险，参见图6，本发明实施例提供了另一种电动助力转向系统的电机保护方法，该方法将基于方向盘转角的保护方法与基于手力矩的保护方法结合，实现了对电机的多重保护；即基于驾驶员操纵方向盘的手力矩T_h计算得到转矩增益系数K_t，以及基于方向盘转角θ计算得到转角增益系数K_θ，并将转矩增益系数K_t、转角增益系数K_θ相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩T_ao。使得修正后的目标辅助转向力矩T_ao，不会长时间处于较大值，进而对电机进行保护。由于基于方向盘转角θ计算得到转角增益系数K_θ，也可以对方向盘达到末端区域时电机输出的辅助转向力矩进行降低，因此，进一步降低了方向盘达到末端区域时电机烧坏风险。

转角增益系数是关于方向盘转角的函数。例如按照图7所示，预先设置方向盘转角θ与转角增益系数K_θ之间的关系式。当方向盘转角的绝对值，小于预设的第一方向盘转角阈值θ₁时，转角增益系数K_θ为1。当方向盘转角的绝对值不小于第一方向盘转角阈值θ₁且不大于预设的第二方向盘转角阈值θ₂时，方向盘转角的绝对值越大则转角增益系数越小，第二方向盘转角阈值θ₂大于第一方向盘转角阈值θ₁。当方向盘转角的绝对值等于第二方向盘转角阈值θ₂时，转角增益系数为0；当方向盘转角的绝对值等于第一方向盘转角阈值θ₁时，转角增益系数为1。当方向盘转角的绝对值大于第二方向盘转角阈值θ₂时，转角增益系数为0。进而，在车辆行驶过程中，可以直接根据方向盘转角θ，计算得到转角增益系数K_θ。

图7中[-θ₂,-θ₁]区域和[θ₁,θ₂]区域分别是方向盘左末端区域和右末端区域。在非末端区域(-θ₁,θ₁)，转角增益系数K_θ始终为1，并不改变原目标辅助转向力的大小。而在进入左末端区域[-θ₂,-θ₁]或右末端区域[θ₁,θ₂]后，转角增益系数K_θ将随着方向盘转角的绝对值的增大而逐渐减小，下降曲线可以是非线性，也可以是线性，具体可根据标定过程中的手感来确定，以避免由于保护带来的手感上的不平顺和突变，影响驾驶体验。而当达到左末端位置-θ₂或右末端位置θ₂后，转角增益系数K_θ将一直保持为零。

转角增益系数K_θ随方向盘角度信号θ呈现这样的变化，可以使得驾驶员操纵方向盘到末端位置时，修改后的目标辅助转向力矩随着方向盘角度信号的变化而逐渐减小，实现了对电机的保护；同时，使得驾驶员操纵方向盘的手力矩逐渐增大，而且越往末端位置打方向盘，手力将越发沉重，当驾驶员操纵方向盘的手力矩大于相应阈值的持续时间超过对应的时间后，逐渐减小转矩增益系数K_t对电机进行保护。在方向盘角度信号θ失效时，由于受转向阻力随转角变化特性的影响，转角进入末端时，驾驶员操纵方向盘的手力矩也会逐渐增大，当驾驶员操纵方向盘的手力矩大于相应阈值的持续时间超过对应的时间后，逐渐减小转矩增益系数K_t对电机进行保护，这样避免由于方向盘角度信号θ失效，造成电机保护的失效。而当驾驶员从末端位置逐渐打回方向盘时，随着方向盘角度的变化，转角增益系数K_θ将逐渐恢复至1，修改后的目标辅助转向力矩也将逐渐恢复至正常值，驾驶员的手感又将重新变得轻便，这样一来，驾驶员将不会感觉到手感上的突变和不平顺；且手感上的轻重变化，会提示驾驶员方向盘已接近末端位置，应停止旋转。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

图8为本发明实施例提供的一种电动助力转向系统的电机保护装置，包括：助力修正单元和转矩增益系数计算单元。

助力修正单元，用于将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩。转矩增益系数计算单元，用于计算转矩增益系数。

转矩增益系数计算单元包括：初始化子单元、第一判断子单元、第二判断子单元、第三判断子单元和第四判断子单元。初始化子单元，用于在初始化时将转矩增益系数初始化为1；第一判断子单元，用于在转矩增益系数为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩是否大于预设的第一力矩阈值，若否，则转矩增益系数保持为1，若是，则执行第二判断子单元；第二判断子单元，用于判断手力矩大于第一力矩阈值的持续时间是否达到预设的第一持续时间，若否，则转矩增益系数保持为1，若是，则转矩增益系数在预设的第三持续时间从1降低到0；第三判断子单元，用于在转矩增益系数为0时，判断手力矩是否大于预设的助力恢复手力矩阈值，助力恢复手力矩阈值小于第一力矩阈值，若是，则转矩增益系数保持为0，若否，则执行第四判断子单元；第四判断子单元，用于判断手力矩不大于助力恢复手力矩阈值的持续时间是否达到预设的第二持续时间，若否，则转矩增益系数保持为0，若是，则转矩增益系数在预设的第四持续时间从0增加到1。

可选的，转矩增益系数计算单元还包括：第五判断子单元、第六判断子单元。第五判断子单元，用于在转矩增益系数为1时，判断手力矩是否大于预设的第二力矩阈值，第二力矩阈值大于所述第一力矩阈值，若否，则转矩增益系数保持为1，若是，则执行第六判断子单元；第六判断子单元，用于判断手力矩大于第二力矩阈值的持续时间是否达到预设的第五持续时间，第五持续时间小于第一持续时间，若否，则转矩增益系数保持为1，若是，则转矩增益系数在预设的第六持续时间从1降低到0，第六持续时间小于第三持续时间。

可选的，电动助力转向系统的电机保护装置，还包括转角增益系数计算单元，用于根据方向盘转角，计算得到转角增益系数，当方向盘转角的绝对值小于预设的第一方向盘转角阈值时，转角增益系数为1，当方向盘转角的绝对值不小于第一方向盘转角阈值且不大于预设的第二方向盘转角阈值时，方向盘转角的绝对值越大则所述转角增益系数越小，第二方向盘转角阈值大于第一方向盘转角阈值，当方向盘转角的绝对值等于第二方向盘转角阈值时，转角增益系数为0，当方向盘转角的绝对值等于第一方向盘转角阈值时，转角增益系数为1，当方向盘转角的绝对值大于第二方向盘转角阈值时，转角增益系数为0。助力修正单元，在将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘之前，还将目标辅助转向力矩与转角增益系数相乘，以使相乘结果与转矩增益系数相乘。

可选的，用于检测手力矩的扭矩传感器至少包括两路信号采集通道。

可选的，电动助力转向系统的电机保护装置，还包括：助力计算单元，用于根据手力矩和车速，或者方向盘转角和车速，计算得到目标辅助转向力矩，手力矩和方向盘转角的绝对值，均与目标辅助转向力矩正相关，车速与目标辅助转向力矩负相关。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电动助力转向系统的电机保护方法，其特征在于，包括：

将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；

所述转矩增益系数的计算过程包括：

在初始化时将所述转矩增益系数初始化为1；

在所述转矩增益系数为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩是否大于预设的第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则判断所述手力矩大于所述第一力矩阈值的持续时间是否达到预设的第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第三持续时间从1降低到0；

在所述转矩增益系数为0时，判断所述手力矩是否大于预设的助力恢复手力矩阈值，所述助力恢复手力矩阈值小于所述第一力矩阈值，若是，则所述转矩增益系数保持为0，若否，则判断所述手力矩不大于所述助力恢复手力矩阈值的持续时间是否达到预设的第二持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为0，若是，则所述转矩增益系数在预设的第四持续时间从0增加到1。

2.根据权利要求1所述的电动助力转向系统的电机保护方法，其特征在于，所述转矩增益系数的计算过程还包括：

在所述转矩增益系数为1时，判断所述手力矩是否大于预设的第二力矩阈值，所述第二力矩阈值大于所述第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则判断所述手力矩大于所述第二力矩阈值的持续时间是否达到预设的第五持续时间，所述第五持续时间小于所述第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第六持续时间从1降低到0，所述第六持续时间小于所述第三持续时间。

3.根据权利要求1所述的电动助力转向系统的电机保护方法，其特征在于，在将所述目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘之前，还包括：

根据方向盘转角，计算得到转角增益系数，当所述方向盘转角的绝对值小于预设的第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角的绝对值不小于所述第一方向盘转角阈值且不大于预设的第二方向盘转角阈值时，所述方向盘转角的绝对值越大则所述转角增益系数越小，所述第二方向盘转角阈值大于所述第一方向盘转角阈值，当所述方向盘转角的绝对值等于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0，当所述方向盘转角的绝对值等于所述第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角的绝对值大于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0；

将所述目标辅助转向力矩与转角增益系数相乘，以使相乘结果与所述转矩增益系数相乘。

4.根据权利要求1所述的电动助力转向系统的电机保护方法，其特征在于，用于检测所述手力矩的扭矩传感器至少包括两路信号采集通道。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的电动助力转向系统的电机保护方法，其特征在于，所述目标辅助转向力矩的计算过程包括：

根据所述手力矩和车速，或者方向盘转角和车速，计算得到所述目标辅助转向力矩，所述手力矩和所述方向盘转角的绝对值，均与所述目标辅助转向力矩正相关，所述车速与所述目标辅助转向力矩负相关。

6.一种电动助力转向系统的电机保护装置，其特征在于，包括：

助力修正单元，用于将目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘，得到修正后的目标辅助转向力矩；

转矩增益系数计算单元，用于计算所述转矩增益系数；所述转矩增益系数计算单元包括：

初始化子单元，用于在初始化时将所述转矩增益系数初始化为1；

第一判断子单元，用于在所述转矩增益系数为1时，判断驾驶员操纵方向盘的手力矩是否大于预设的第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则执行第二判断子单元；

所述第二判断子单元，用于判断所述手力矩大于所述第一力矩阈值的持续时间是否达到预设的第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第三持续时间从1降低到0；

第三判断子单元，用于在所述转矩增益系数为0时，判断所述手力矩是否大于预设的助力恢复手力矩阈值，所述助力恢复手力矩阈值小于所述第一力矩阈值，若是，则所述转矩增益系数保持为0，若否，则执行第四判断子单元；

所述第四判断子单元，用于判断所述手力矩不大于所述助力恢复手力矩阈值的持续时间是否达到预设的第二持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为0，若是，则所述转矩增益系数在预设的第四持续时间从0增加到1。

7.根据权利要求6所述的电动助力转向系统的电机保护装置，其特征在于，所述转矩增益系数计算单元还包括：

第五判断子单元，用于在所述转矩增益系数为1时，判断所述手力矩是否大于预设的第二力矩阈值，所述第二力矩阈值大于所述第一力矩阈值，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则执行第六判断子单元；

所述第六判断子单元，用于判断所述手力矩大于所述第二力矩阈值的持续时间是否达到预设的第五持续时间，所述第五持续时间小于所述第一持续时间，若否，则所述转矩增益系数保持为1，若是，则所述转矩增益系数在预设的第六持续时间从1降低到0，所述第六持续时间小于所述第三持续时间。

8.根据权利要求6所述的电动助力转向系统的电机保护装置，其特征在于，还包括：

转角增益系数计算单元，用于根据方向盘转角，计算得到转角增益系数，当所述方向盘转角的绝对值小于预设的第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角的绝对值不小于所述第一方向盘转角阈值且不大于预设的第二方向盘转角阈值时，所述方向盘转角的绝对值越大则所述转角增益系数越小，所述第二方向盘转角阈值大于所述第一方向盘转角阈值，当所述方向盘转角的绝对值等于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0，当所述方向盘转角的绝对值等于所述第一方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为1，当所述方向盘转角的绝对值大于所述第二方向盘转角阈值时，所述转角增益系数为0；

所述助力修正单元，在将所述目标辅助转向力矩与转矩增益系数相乘之前，还将所述目标辅助转向力矩与转角增益系数相乘，以使相乘结果与所述转矩增益系数相乘。

9.根据权利要求6所述的电动助力转向系统的电机保护装置，其特征在于，用于检测所述手力矩的扭矩传感器至少包括两路信号采集通道。

10.根据权利要求6～9中任意一项所述的电动助力转向系统的电机保护装置，其特征在于，还包括：

助力计算单元，用于根据所述手力矩和车速，或者方向盘转角和车速，计算得到所述目标辅助转向力矩，所述手力矩和所述方向盘转角的绝对值，均与所述目标辅助转向力矩正相关，所述车速与所述目标辅助转向力矩负相关。

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