CN115489587A - 力反馈致动器的失速热保护 - Google Patents

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CN115489587A CN202210700401.2A CN202210700401A CN115489587A CN 115489587 A CN115489587 A CN 115489587A CN 202210700401 A CN202210700401 A CN 202210700401A CN 115489587 A CN115489587 A CN 115489587A
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T·J·斯塔茨
M·A·埃克霍尔特
S·J·科利耶-霍尔曼
J·A·克莱瑙
P·普拉莫德
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Abstract

一种方法包括：接收马达速度数据，并且响应于确定马达速度数据指示马达的速度低于阈值速度：计算对应于马达的相不平衡的热度量；基于热度量标识至少一个热缓解参数；基于至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令；根据热管理马达位置命令选择性地控制马达。

Description

力反馈致动器的失速热保护
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2021年6月18日提交的序列号为63/212,243的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文。
技术领域
本公开涉及车辆转向系统，特别地，涉及用于车辆转向系统的力反馈致动器的失速热保护系统和方法。
背景技术
诸如汽车、卡车、运动型多功能车、跨界车、小型货车、船舶、飞机、全地形车、休闲车或其他合适的车辆等车辆包括转向系统，例如，电动助力转向(EPS)系统、线控转向(SbW)系统或其他合适的转向系统。在SbW系统中，可以采用方向盘致动器来接收驾驶员转向输入并提供反馈力。方向盘致动器可以包括控制器、电动马达和用于将马达轴扭矩转换为方向盘扭矩的机构。反馈力通常是通过在与预期运动相反的方向上施加扭矩来提供的(例如，以模拟齿条力，该齿条力否则将通过小齿轮进行装换)。
通常，在EPS系统中，齿条行程终点限位器限制运动的范围，因此为方向盘提供了机械行程限位器。由于SbW系统中不存在机械连接，因此使用方向盘致动器来为方向盘提供软件行程限位器(例如，称为软限位器)。当驾驶员接近行程终点的位置时，这通常是通过将反馈力提升到高的值来实现的。
发明内容
本公开大体上涉及车辆转向系统。
公开的实施例的一个方面包括一种用于防止马达在具有不平衡相电流的马达位置进行操作的方法。该方法包括：接收马达速度数据，以及响应于确定马达速度数据指示马达的速度低于阈值速度：计算对应于马达的相不平衡的热度量；基于热度量标识至少一个热缓解参数；基于至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令；以及根据热管理马达位置命令选择性地控制马达。
公开的实施例的另一个方面包括一种用于防止马达在具有不平衡相电流的马达位置进行操作的系统。该系统包括处理器和存储器。该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时，使处理器：接收马达速度数据，以及，响应于确定马达速度数据指示马达的速度低于阈值速度：计算对应于马达的相不平衡的热度量；基于热度量标识至少一个热缓解参数；基于至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令；以及根据热管理马达位置命令选择性地控制马达。
公开的实施例的另一个方面包括一种用于防止马达在具有不平衡相电流的马达位置进行操作的设备。该设备包括处理器和存储器。该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时，使处理器：接收马达速度数据；以及响应于确定马达速度数据指示马达的速度低于阈值速度：计算对应于马达的相不平衡的热度量；使用与热度量相关联的至少一个查找表来基于热度量标识至少一个热缓解参数；基于至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令；通过将热管理马达位置命令与测得的方向盘位置相结合来修改热管理马达位置命令；以及根据经修改的热管理马达位置命令选择性地控制马达。
在以下对实施例、所附权利要求书和附图的详细描述中公开了本公开的这些和其他方面。
附图说明
当结合附图阅读时，通过以下详细描述，本公开被最好地理解。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征未按比例绘制。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意地扩大或缩小。
图1大体上示出了根据本公开原理的车辆。
图2大体上示出了根据本公开原理的包括控制器的车辆控制器系统。
图3是根据本公开原理的三相系统的电流图。
图4是示出根据本公开原理的在没有缓解的情况下不平衡相电流对温度升高的影响的图。
图5大体上示出了根据本公开原理的行程终点热管理系统。
图6大体上示出了根据本公开原理的热管理位置跟踪和扭矩命令叠加方法。
图7大体上示出了根据本公开原理的热状况监测方法。
图8大体上示出了根据本公开原理的替代的热状况监测方法。
图9大体上示出了根据本公开原理的热管理马达位置命令生成方法。
图10大体上示出了根据本公开原理的替代的热管理马达位置命令生成方法。
图11是示出根据本公开原理的在具有缓解的情况下不平衡相电流对温度升高的影响的图。
图12是大体上示出根据本公开原理的热缓解方法的流程图。
具体实施方式
以下讨论针对本公开的各种实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但是所公开的实施例不应被解释为或以其他方式用作限制包括权利要求的本公开的范围。另外，本领域技术人员将理解，以下描述具有广泛的应用，并且对任何实施例的讨论仅旨在成为该实施例的示例性讨论，而不旨在暗示包括权利要求的本公开的范围限于该实施例。
如所描述的，诸如汽车、卡车、运动型多功能车、跨界车、小型货车、船舶、飞机、全地形车、休闲车或其他合适的车辆等车辆包括转向系统，例如，EPS系统、SbW系统或其他合适的转向系统。在SbW系统中，可以采用方向盘致动器来接收驾驶员转向输入并提供反馈力。方向盘致动器可以包括控制器、电动马达和用于将马达轴扭矩转换为方向盘扭矩的机构。反馈力是通过在与预期运动相反的方向上施加扭矩来提供的(例如，以模拟齿条力，该齿条力否则将通过小齿轮转换)。
通常，在EPS系统中，齿条行程终点限位器限制运动的范围，因此为方向盘提供了机械行程限位器。由于SbW系统中不存在机械连接，因此使用方向盘致动器来为方向盘提供软件行程限位器(例如，称为软限位器)。当驾驶员接近行程终点的位置时，这通常是通过将反馈力提升到高的值来实现的。
当在行程终点处保持时，方向盘致动器马达可能处于或接近失速状态(例如，0马达弧度每秒)，同时提供高水平的扭矩。这可能导致高的马达相电流。根据行程终点保持期间马达的电气位置，相电流可能不平衡，这可能导致一个或多个相上的功率耗散较高。图3大体上示出了每个相在一次电气旋转上的功率耗散的范围，图4大体上示出了当将转子保持在图3中示出的位置处时可能发生的温度升高的不平衡。这可能导致66.6％的功率通过单相被耗散，而其他两相仅耗散33.3％的功率。这种不平衡导致在耗散功率最多的相上温度升高增加。
通常，为了解决温度升高，这种系统依赖于被设计为承受由不平衡的功率耗散引起的温度升高的硬件。这可能导致更高的成本和更大的封装空间。可能还需要使用具有挑战性的制造工艺，例如封装或其他传热方法。
因此，可能期望的是诸如本文所述的那些被配置为防止单相中的高功率耗散而是在行程终点保持期间在各相间分散功率耗散的系统和方法。在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为允许针对封装进行更优化的硬件设计、更低的成本以及避免具有挑战性的制造。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为提供热管理策略以在行程终点保持事件期间改善马达和/或控制器相间的功率耗散分布。本文描述的系统和方法可以被配置为通过基于传感器输入和预定的参数修改系统行为来防止在具有不平衡相电流的马达位置中延长操作(例如，这可能导致更平衡的功率耗散和相对较小的温度增加)。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为提供行程终点热管理，如图5和图6中大体上示出的，该行程终点热管理可以包括热状况监测、位置命令生成、位置跟踪控制、马达扭矩命令混合等。本文描述的系统和方法可以被配置为通过监测转向系统的状况来确定热缓解的水平。
例如，如图5中大体上示出的，本文描述的系统和方法可以被配置为生成一个或多个方向盘扭矩命令(例如，使用一个或多个扭矩估计值(Tr,est))。本文描述的系统和方法可以被配置为使用感测到的方向盘扭矩(Th,meas)生成一个或多个方向盘扭矩估计值(Th,est)。本文描述的系统和方法可以被配置为使用方向盘扭矩跟踪控制器以基于至少一个扭矩命令和一个或多个方向盘扭矩估计值(Th,est)来生成方向盘扭矩跟踪输出。
本文描述的系统和方法可以被配置为提供热管理并提供马达扭矩命令混合。本文描述的系统和方法可以被配置为生成经混合的扭矩命令(Tm,cmd)。本文描述的系统和方法可以被配置为提供马达扭矩控制。例如，本文描述的系统和方法可以被配置为使用经混合的扭矩命令生成电压命令(Vabc,cmd)。本文描述的系统和方法可以被配置为对电压命令提供脉宽调制。本文描述的系统和方法可以被配置为使用逆变器以使用经脉宽调制的电压命令生成马达电压(Vabc)。本文描述的系统和方法可以被配置为向马达提供马达电压。
本文描述的系统和方法可以被配置为使用马达扭矩(Te)生成机械方向盘扭矩(Th)。本文描述的系统和方法可以被配置为使用马达位置(θm)来测量马达位置(θm,meas)。本文描述的系统和方法可以被配置为使用马达位置(θm,meas)来估计马达速度。本文描述的系统和方法可以被配置为使用马达角度(θa)和马达位置(θm,meas)来确定柱(马达)角度估计结果(θa,est)。
本文描述的系统和方法可以被配置为基于马达速度估计结果、马达电流测量结果(Iabc,meas)和温度估计结果(Ωest)(例如，基于温度测量结果(Ωmeas)估计)提供热状况监测。
本文描述的系统和方法可以被配置为基于热状况监测的输出来提供位置命令生成。本文描述的系统和方法可以被配置为基于位置命令生成的输出和柱(马达)角度估计结果(θa,est)来提供位置跟踪控制。
如图6中大体上示出的，本文描述的系统和方法可以被配置为基于位置命令(θa,cmd)提供热管理位置控制。本文描述的系统和方法可以被配置为将马达扭矩命令叠加在方向盘致动器基础(base)控制输出(例如，基于与齿条致动器相关联的齿条力估计结果和方向盘扭矩测量结果而生成)上求和。本文描述的系统和方法可以被配置为基于马达扭矩命令和马达角度来提供马达扭矩控制。本文描述的系统和方法可以被配置为使用马达控制扭矩测量结果和驾驶员扭矩来控制方向盘致动器的机械方面。
热管理位置控制可以根据图6被限定，并且：
方向盘致动器“基础”动力学：
θa＝HdTd+HrTr,Est+HmΔTm,Cmd
其中，θa是柱位置，Hd是方向盘致动器机械系统传递函数，Hr是方向盘致动器基础控制传递函数，Hm是马达扭矩控制传递函数，Td是驾驶员(例如，车辆的操作者)扭矩，Tr是齿条力估计结果(例如，小齿轮扭矩单位)，ΔTm,Cmd是热管理马达扭矩命令。
热管理位置控制：
Figure BDA0003703742580000061
其中，
Figure BDA0003703742580000062
是热管理传递函数，
Figure BDA0003703742580000063
是基础扭矩命令传递函数，θa,Est是柱位置估计结果，θa,Cmd是柱位置命令。
广义闭环位置跟踪动力学：
Figure BDA0003703742580000064
Figure BDA0003703742580000065
Figure BDA0003703742580000066
Figure BDA0003703742580000067
Figure BDA0003703742580000068
Figure BDA0003703742580000069
开环位置控制：
Figure BDA00037037425800000610
Figure BDA00037037425800000611
可以根据下式限定理想的位置跟踪：
Figure BDA0003703742580000071
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为通过使用相电流幅度(例如，其在本文中可以被称为峰值电流估计结果)来执行主监测器功能。SbW系统力反馈致动器的热约束由在零速度或接近零速度处发生的行程终点事件主导。由于系统在这些事件期间处于失速状态，因此不能假设相电流是平衡的。为了避免相对于直接正交零表示需要更高的采样率的问题，本文描述的系统和方法可以被配置为在处于或接近零速度时使用单独的相电流，在处于或接近零速度时，相电流最可能不平衡。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为将直接正交零表示用于高于预定的速度阈值的相电流(例如，通过假设相电流是平衡的)。本文描述的系统和方法可以被配置为对输入的速度信号采用可校准的低通滤波器以避免快速转换。本文描述的系统和方法可以被配置为通过使用率模型(例如，诸如在第6,166,502号美国专利中描述的那些，该专利的内容通过引用的方式整体并入本文)来处理每个相的估计峰值电流以确定基于使用率的热度量。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为计算每个相的单独的热度量，这可以允许检测不平衡的相电流和/或可以防止在相电流平衡时过早的限制。本文描述的系统和方法可以被配置为输出最大热度量以供下游功能使用。
在一些实施例中，如图7和图8中大体上示出的，本文描述的系统和方法可以被配置为提供热状况监测。本文描述的系统和方法可以被配置为使用热度量结合马达速度来确定何时采取热缓解措施。本文描述的系统和方法可以被配置为对于低于可校准的速度阈值的相电流速度不采取缓解措施。本文描述的系统和方法可以被配置为对于高于可校准的阈值的相电流速度(例如，这可能指示相电流速度处于或接近零，这可能对应于不平衡的相电流状况)采取缓解措施。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为对输入速度信号使用具有可校准的截止频率的低通滤波器以避免热缓解的突然变化。当速度低于校准后的阈值时，本文描述的系统和方法可以使用查找表来基于热度量的状态来确定热缓解的参数。
本文描述的系统和方法可以被配置为在行程终点保持期间引起马达位置相对小的变化，以避免长时段的不平衡相电流。转子的位置变化可以包括足够的幅度和频率以改善相之间的功率耗散的平衡，同时又不会太大而引起驾驶员的严重不满。为了最小化对驾驶员的影响，本文描述的系统和方法可以被配置为根据热度量的状态改变转子位置移动的幅度、频率和类型。例如，如果热度量具有指示适中加热的适中的值，则本文描述的系统和方法可以被配置为使用低幅度和频率的移动以避免进一步的加热，而不会对驾驶员造成明显的干扰。或者，如果热度量具有指示显著加热的高的值，则本文描述的系统和方法可以被配置为增大移动的幅度和频率以降低峰值马达温度。
本文描述的系统和方法可以被配置为使用一个或多个可校准的查找表、使用热度量(例如，它可以是每个查找表的自变量)来标识一个或多个热缓解参数，例如，热缓解类型、运动的热幅度、热缓解频率、其他合适的参数或它们的组合。
在一些实施例中，热缓解类型可以限定要引起的运动曲线(profile)。运动曲线可以包括正弦波形曲线、梯形波形曲线、方波形曲线、阶跃函数曲线(例如(移动到最佳热位置))、非几何曲线(预定的曲线)或它们的组合中的至少一种。
在一些实施例中，系统和方法可以被配置为在马达中引起运动的热幅度。运动的热幅度可以被限定在方向盘角度或马达角度中。幅度的范围可以包括任何合适的范围，例如，0-30的电动马达度数或其他合适的范围，并且可以表示提供完全平衡的功率耗散的运动量。附加地或替代地，如果热度量指示不太严重的加热，则本文描述的系统和方法可以被配置为使用中间值。
在一些实施例中，热缓解频率可以对应于重复指定波形的频率(例如，具有0.1赫兹到0.5赫兹的范围或其他合适的范围)。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为在使用查找表标识出一个或多个热缓解参数之后，使用该一个或多个热缓解参数来生成至少一个热管理马达位置命令。
如图9和图10中大体上示出的，本文描述的系统和方法可以被配置为执行热管理位置跟踪控制。本文描述的系统和方法可以被配置为使用开环控制以基于热管理马达位置命令生成至少一个马达扭矩命令。本文描述的系统和方法可以被配置为，如图6中大体上示出的，将该至少一个马达扭矩命令与来自对应的基础控制器的马达扭矩命令相加。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为通过将热管理马达位置命令与测得的方向盘位置相结合来修改热管理马达位置命令来提供位置信号叠加。本文描述的系统和方法可以被配置为将对应于经修改的热管理马达位置命令的信号提供给比例控制器以用于马达扭矩命令生成。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为通过基于热管理马达位置命令通过直接修改相电压来提供相电压修改。
在一些实施例中，如图11中大体上示出的，本文描述的系统和方法可以被配置为提供可显著改善峰值马达温度的热缓解技术。在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为在本文描述的热缓解技术的执行期间向驾驶员提供反馈，例如，触觉反馈或其他合适的反馈。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为允许保持扭矩输出，同时仍然通过操纵转子位置来缓解温度。附加地或替代地，本文描述的系统和方法可以被配置为计算各个相的热度量以检测相不平衡。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为接收马达速度数据。本文描述的系统和方法可以被配置为响应于确定马达速度数据指示马达的速度低于阈值速度，计算对应于马达的相不平衡的热度量。在一些实施例中，阈值速度可以包括可校准的阈值。
本文描述的系统和方法可以被配置为基于热度量标识至少一个热缓解参数。在一些实施例中，基于热度量标识该至少一个热缓解参数可以包括使用与热度量相关联的至少一个查找表。
本文描述的系统和方法可以被配置为基于该至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令。本文描述的系统和方法可以被配置为根据热管理马达位置命令选择性地控制马达。在一些实施例中，根据热管理马达位置命令选择性地控制马达可以包括基于热管理马达位置命令修改马达的至少一个相电压。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为使用开环控制以基于热管理马达位置命令来生成马达扭矩命令。本文描述的系统和方法可以被配置为进一步根据马达扭矩命令选择性地控制马达。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为通过将热管理马达位置命令与测得的方向盘位置相结合来修改热管理马达位置命令。本文描述的系统和方法可以被配置为使用经修改的热管理马达位置命令来生成马达扭矩命令。本文描述的系统和方法可以被配置为进一步根据马达扭矩命令选择性地控制马达。
图1大体上示出了根据本公开原理的车辆10。车辆10可以包括任何合适的车辆，例如小汽车、卡车、运动型多用途车、小型货车、跨界车、任何其他乘用车、任何合适的商用车或任何其他合适的车辆。尽管车辆10被图示为具有车轮并且在道路上使用的乘客用车，但是本公开原理可以应用于其他交通工具，例如飞机、轮船、火车、无人机或其他合适的交通工具。
车辆10包括车主体12和引擎盖14。乘客室18至少部分地由车主体12限定。车主体12的另一部分限定引擎室20。引擎盖14可以可移动地附接至车主体12的一部分，使得当引擎盖14处于第一位置或打开位置时引擎盖14提供进入引擎室20的入口，以及当引擎盖14处于第二位置或关闭位置时引擎盖14盖住引擎室20。在一些实施例中，引擎室20可以被设置在车辆10的后部(与通常所示出的相比而言)。
乘客室18可以被设置在引擎室20的后方，但是在引擎室20被设置在车辆10的后方部分的实施例中，乘客室18可以被设置在引擎室20的前方。车辆10可以包括任何合适的推进系统，包括内燃机、一个或多个电动马达(例如电动车辆)、一个或多个燃料电池、包括内燃机、一个或多个电动马达的组合的混合(例如混合动力车辆)推进系统、和/或任何其他合适的推进系统。
在一些实施例中，车辆10可以包括汽油引擎或汽油燃料引擎，诸如火花点火式引擎。在一些实施例中，车辆10可以包括柴油燃料引擎，例如压缩点火式引擎。引擎室20容纳和/或包围车辆10的推进系统的至少一些组件。附加地或可选地，推进控制装置，例如，加速器致动器(例如，加速器踏板)、制动致动器(例如，制动踏板)、驾驶盘和其他此类组件，被设置在车辆10的乘客室18中。推进控制装置可以由车辆10的驾驶员致动或控制，并且可以直接分别连接到推进系统的对应组件，例如油门、制动器、车轴、车辆变速器等。在一些实施例中，推进控制装置可以将信号传达到车辆计算机(例如，线控驾驶的车辆计算机)，该车辆计算机进而可以控制推进系统的对应的推进组件。这样，在一些实施例中，车辆10可以是自动驾驶车辆。
在一些实施例中，车辆10包括经由飞轮或离合器或液力联轴节与曲轴通信的变速器。在一些实施例中，变速器包括手动变速器。在一些实施例中，变速器包括自动变速器。车辆10可以包括一个或多个活塞，在内燃机或混合动力车辆的情况下，该一个或多个活塞与曲轴协同运行以生成力，该动力通过变速器被传递到一个或多个轴上，这使车轮22转动。当车辆10包括一个或多个电动马达时，车辆电池和/或燃料电池向电动马达提供能量，以使车轮22转动。
车辆10可以包括自动车辆推进系统，例如巡航控制、自适应巡航控制、自动制动控制、其他自动车辆推进系统或其组合。车辆10可以是自动或半自动车辆，或其他合适类型的车辆。车辆10可以包括与本文大体示出和/或公开的特征相比的附加的特征或更少的特征。
在一些实施例中，车辆10可以包括以太网组件24、控制器局域网(CAN)总线26、面向媒体的系统传输组件(MOST)28、FlexRay组件30(例如，线控制动系统等)和本地互连网组件(LIN)32。车辆10可以使用CAN总线26、MOST28、FlexRay组件30、LIN32、其它合适的网络或通信系统、或其组合，来将各种信息从例如车辆内的或车辆外部的传感器传达到例如车辆内的或车辆外部的各种处理器或控制器。车辆10可以包括与本文大体示出和/或公开的特征相比的附加的特征或更少的特征。
在一些实施例中，车辆10可包括诸如EPS系统、线控转向的转向系统等转向系统(例如，其可包括控制转向系统的组件的一个或多个控制器或与其进行通信，而不使用车辆10的方向盘与车轮22之间的机械连接)或其他合适的转向系统。转向系统可以包括开环反馈控制系统或机制、闭环反馈控制系统或机制或它们的组合。转向系统可以被配置为接收各种输入，包括但不限于方向盘位置、输入扭矩、一个或多个车轮位置、其他合适的输入或信息或它们的组合。附加地或替代地，输入可以包括方向盘扭矩、方向盘角度、马达速度、车辆速度、估计的马达扭矩命令、其他合适的输入或它们的组合。转向系统可以被配置为向车辆10提供转向功能和/或控制。例如，转向系统可以基于各种输入生成辅助扭矩。转向系统可以被配置为使用辅助扭矩选择性地控制转向系统的马达，以向车辆10的操作者提供转向辅助。
在一些实施例中，车辆10可以包括控制器，例如图2中大体示出的控制器100。控制器100可以包括任何合适的控制器，例如，电子控制单元或其他合适的控制器。例如，控制器100可以被配置为控制转向系统的各种功能和/或车辆10的各种功能。控制器100可以包括处理器102和存储器104。处理器102可以包括任何合适的处理器，诸如本文所述的那些处理器。附加地或可替代地，除了处理器102以外或者除去处理器102之外，控制器100还可包括任何合适数量的处理器。存储器104可以包括单个磁盘或多个磁盘(例如，硬盘驱动器)，并且包括存储管理模块，其管理存储器104内的一个或多个分区。在一些实施例中，存储器104可以包括闪存、半导体(固态)存储器等。存储器104可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其组合。存储器104可以包括指令，该指令在由处理器102执行时使处理器102至少控制车辆10的各个方面功能。
控制器100可以从各种测量装置或传感器106接收一个或多个信号，该一个或多个信号指示车辆10的感测到的特性或测得的特性。传感器106可以包括任何合适的传感器、测量装置和/或其他合适的机构。例如，传感器106可以包括一个或多个扭矩传感器或装置、一个或多个方向盘位置传感器或装置、一个或多个马达位置传感器或装置、一个或多个位置传感器或装置、其他合适的传感器或装置或它们的组合。一个或多个信号可以指示方向盘扭矩、方向盘角度、马达速度、车辆速度、其他合适的信息或它们的组合。
在一些实施例中，系统100包括方向盘致动器108。方向盘致动器108可以包括任何合适的致动器并且可以包括一个或多个致动器。方向盘致动器108可以被配置为向车辆10的方向盘施加扭矩。方向盘致动器108可以包括一个或多个传感器(例如，传感器106)或者与一个或多个传感器进行通信，该一个或多个传感器被配置为感测由操作者施加到车辆10的方向盘的扭矩量和/或感测施加到方向盘致动器108上的扭矩量。
在一些实施例中，，如所描述的，控制器102可以被配置为提供用于马达的热缓解技术。马达可以包括车辆10的任何合适的马达和/或与车辆10无关的任何其他合适的马达。控制器102可以从包括传感器106的任何合适的源或其他合适的源接收马达速度数据。控制器102可以确定对应于马达速度数据的马达速度是否大于阈值速度。如果控制器102确定马达速度大于阈值速度，则控制器102继续通过马达速度数据监测马达速度。
或者，如果控制器102确定马达速度低于阈值速度，则控制器102可以计算对应于马达的相不平衡的热度量。在一些实施例中，阈值速度可以包括可校准的阈值。
控制器102可以基于热度量来标识至少一个热缓解参数。控制器102可以使用任何合适的技术(例如，使用与热度量相关联的至少一个查找表或其他合适的技术)来标识至少一个热缓解参数。
控制器102可以基于至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令。控制器102可以根据热管理马达位置命令选择性地控制马达。在一些实施例中，控制器102可以通过基于热管理马达位置命令通过修改马达的至少一个相电压来控制马达。
在一些实施例中，控制器102可以使用开环控制以基于热管理马达位置命令来生成马达扭矩命令。控制器102可以进一步根据马达扭矩命令选择性地控制马达。
在一些实施例中，控制器102可以通过将热管理马达位置命令与测得的方向盘位置相结合来修改热管理马达位置命令。控制器102可以使用经修改的热管理马达位置命令来生成马达扭矩命令。控制器102可以进一步根据马达扭矩命令选择性地控制马达。
在一些实施例中，控制器102可以执行本文描述的方法。然而，本文描述的由控制器102所执行的方法并不意味着是限制性的，并且在控制器或处理器上执行的任何类型的软件都能够执行本文描述的方法而不会脱离本公开的范围。例如，控制器(例如，执行计算装置内的软件的处理器)可以执行本文描述的方法。
图12是大体上示出根据本公开原理的热缓解方法300的流程图。在302处，方法300接收马达速度数据。例如，控制器102可以接收马达速度数据。
在304处，方法300确定马达速度是否小于阈值。例如，控制器102可以确定马达速度是否小于阈值。如果控制器102确定马达速度不小于阈值，则方法300在302处继续。替代地，如果控制器102确定马达速度小于阈值，则方法300在306处继续。
在306处，方法300计算对应于马达的相不平衡的热度量。例如，控制器102可以计算对应于马达的相不平衡的热度量。
在308处，方法300基于热度量标识至少一个热缓解参数。例如，控制器102可以基于热度量标识至少一个热缓解参数。
在310处，方法300基于至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令。例如，控制器102可以基于至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令。
在312处，方法300根据热管理马达位置命令选择性地控制马达。例如，控制器102可以根据热管理马达位置命令选择性地控制马达。
在一些实施例中，一种用于防止马达在具有不平衡相电流的马达位置进行操作的方法包括：接收马达速度数据，以及响应于确定马达速度数据指示马达的速度低于阈值速度：计算对应于马达的相不平衡的热度量；基于热度量标识至少一个热缓解参数；基于该至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令；以及根据热管理马达位置命令选择性地控制马达。
在一些实施例中，该方法还包括：使用开环控制以基于热管理马达位置命令生成马达扭矩命令，以及进一步根据马达扭矩命令选择性地控制马达。在一些实施例中，该方法还包括：通过将热管理马达位置命令与测得的方向盘位置相结合来修改热管理马达位置命令；使用经修改的热管理马达位置命令来生成马达扭矩命令；以及进一步根据马达扭矩命令选择性地控制马达。在一些实施例中，根据热管理马达位置命令选择性地控制马达包括：基于热管理马达位置命令修改马达的至少一个相电压。在一些实施例中，阈值速度包括可校准的阈值。在一些实施例中，基于热度量标识至少一个热缓解参数包括使用与热度量相关联的至少一个查找表。在一些实施例中，马达与车辆的转向系统相关联。在一些实施例中，转向系统包括线控转向的转向系统。
在一些实施例中，一种用于防止马达在具有不平衡相电流的马达位置进行操作的系统包括处理器和存储器。该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时，使处理器：接收马达速度数据，以及响应于确定马达速度数据指示马达的速度低于阈值速度：计算对应于马达的相不平衡的热度量；基于热度量标识至少一个热缓解参数；基于该至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令；以及根据热管理马达位置命令选择性地控制马达。
在一些实施例中，该指令还使处理器：使用开环控制以基于热管理马达位置命令生成马达扭矩命令，以及进一步根据马达扭矩命令选择性地控制马达。在一些实施例中，该指令还使处理器：通过将热管理马达位置命令与测得的方向盘位置相结合来修改热管理马达位置命令；使用经修改的热管理马达位置命令来生成马达扭矩命令；以及进一步根据马达扭矩命令选择性地控制马达。在一些实施例中，根据热管理马达位置命令选择性地控制马达包括：基于热管理马达位置命令修改马达的至少一个相电压。在一些实施例中，阈值速度包括可校准的阈值。在一些实施例中，基于热度量标识至少一个热缓解参数包括使用与热度量相关联的至少一个查找表。在一些实施例中，马达与车辆的转向系统相关联。在一些实施例中，转向系统包括线控转向的转向系统。
在一些实施例中，一种用于防止马达在具有不平衡相电流的马达位置进行操作的设备包括处理器和存储器。该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时，使处理器：接收马达速度数据；以及响应于确定马达速度数据指示马达的速度低于阈值速度：计算对应于马达的相不平衡的热度量；使用与热度量相关联的至少一个查找表来基于热度量标识至少一个热缓解参数；基于该至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令；通过将热管理马达位置命令与测得的方向盘位置相结合来修改热管理马达位置命令；以及根据经修改的热管理马达位置命令选择性地控制马达。
在一些实施例中，马达与车辆的转向系统相关联。在一些实施例中，转向系统包括线控转向的转向系统。
以上讨论意在说明本公开的原理和各种实施例。一旦完全理解了上述公开内容，许多变化和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。意图将以下权利要求解释为包含所有这样的变化和修改。
词语“示例”在本文中用来表示用作示例、例子或说明。本文中被描述为“示例”的任何方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更优选或有利。相反，使用“示例”一词旨在以具体方式呈现概念。如在本申请中使用的，术语“或”旨在表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文可以清楚地看出，“X包括A或B”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X包含A；X包括B；或X包括A和B二者，则在任何前述情况下均满足“X包括A或B”。另外，在本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一(a/an)”通常应被解释为意指“一个或多个”，除非另有说明或从上下文清楚地指向单数形式。此外，除非如此描述，否则贯穿全文使用术语“实施方式”或“一个实施方式”并不旨在表示相同的实施例或实施方式。
本文描述的系统、算法、方法以及指令等的实现可以在硬件、软件或其任何组合中来实现。硬件可以包括，例如，计算机、知识产权(IP)内核、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列、光学处理器、可编程逻辑控制器、微代码、微控制器、服务器、微处理器、数字信号处理器或任何其他合适的电路。在权利要求中，术语“处理器”应被理解为单独地或组合地包括任何前述硬件。术语“信号”和“数据”可互换使用。
如在此使用的，术语模块可以包括被设计为与其他组件一起使用的封装的功能硬件单元、控制器(例如，执行软件或固件的处理器)可执行的一组指令、被配置为执行特定功能的处理电路以及与大型系统接合的自含式硬件或软件组件。例如，模块可以包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电路、数字逻辑电路、模拟电路、分立电路的组合、门电路和其他类型硬件或者它们的组合。在其他实施例中，模块可以包括存储器，该存储器存储控制器可执行以实现模块的功能的指令。
此外，在一方面，例如，本文描述的系统可以使用具有计算机程序的通用计算机或通用处理器来实现，该计算机程序在被执行时实行本文描述的任何相应的方法、算法和/或指令。附加地或可选地，例如，可以利用专用计算机/处理器，其可以包含用于实行本文描述的任何方法、算法或指令的其他硬件。
此外，本公开的全部或部分实现方式可以采取可从例如计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式。计算机可用或计算机可读介质可以是例如可以有形地包含、存储、传达或传输程序以供任何处理器使用或与其结合使用的任何装置。介质可以是例如电的、磁的、光学的、电磁的装置或半导体装置。也可以使用其他合适的介质。
已经描述了上述实施例、实施方式和方面，以允许容易地理解本公开并且不限制本公开。相反，本公开旨在覆盖所附权利要求的范围内所包括的各种修改和等效布置，该范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖法律允许的所有此类修改和等效结构。

Claims (20)

1.一种用于防止马达在具有不平衡相电流的马达位置进行操作的方法，所述方法包括：
接收马达速度数据；以及
响应于确定所述马达速度数据指示马达的速度低于阈值速度：
计算对应于所述马达的相不平衡的热度量；
基于所述热度量标识至少一个热缓解参数；
基于所述至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令；以及
根据所述热管理马达位置命令选择性地控制所述马达。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用开环控制以基于所述热管理马达位置命令生成马达扭矩命令，以及进一步根据所述马达扭矩命令选择性地控制所述马达。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过将所述热管理马达位置命令与测得的方向盘位置相结合来修改所述热管理马达位置命令。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
使用经修改的热管理马达位置命令来生成马达扭矩命令；以及
进一步根据所述马达扭矩命令选择性地控制所述马达。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述热管理马达位置命令选择性地控制所述马达包括：基于所述热管理马达位置命令修改所述马达的至少一个相电压。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阈值速度包括可校准的阈值。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述热度量标识所述至少一个热缓解参数包括：使用与所述热度量相关联的至少一个查找表。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述马达与车辆的转向系统相关联。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述转向系统包括线控转向的转向系统。
10.一种用于防止马达在具有不平衡相电流的马达位置进行操作的系统，所述系统包括：
处理器；以及
存储器，包括指令，所述指令在由所述处理器执行时，使所述处理器：
接收马达速度数据，以及
响应于确定所述马达速度数据指示马达的速度低于阈值速度：
计算对应于所述马达的相不平衡的热度量；
基于所述热度量标识所述至少一个热缓解参数；
基于所述至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令；以及
根据所述热管理马达位置命令选择性地控制所述马达。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述指令还使所述处理器：使用开环控制以基于所述热管理马达位置命令生成马达扭矩命令，以及进一步根据所述马达扭矩命令选择性地控制所述马达。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述指令还使所述处理器：
通过将所述热管理马达位置命令与测得的方向盘位置相结合来修改所述热管理马达位置命令；
使用经修改的热管理马达位置命令来生成马达扭矩命令；以及
进一步根据所述马达扭矩命令选择性地控制所述马达。
13.根据权利要求10所述的系统，其中，根据所述热管理马达位置命令选择性地控制所述马达包括：基于所述热管理马达位置命令修改所述马达的至少一个相电压。
14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述阈值速度包括可校准的阈值。
15.根据权利要求10所述的系统，其中，基于所述热度量标识所述至少一个热缓解参数包括：使用与所述热度量相关联的至少一个查找表。
16.根据权利要求10所述的系统，其中，所述马达与车辆的转向系统相关联。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述转向系统包括线控转向的转向系统。
18.一种用于防止马达在具有不平衡相电流的马达位置进行操作的设备，所述设备包括：
处理器；以及
存储器，包括指令，所述指令在由所述处理器执行时，使所述处理器：
接收马达速度数据；以及
响应于确定所述马达速度数据指示马达的速度低于阈值速度：
计算对应于所述马达的相不平衡的热度量；
使用与所述热度量相关联的至少一个查找表来基于所述热度量标识至少一个热缓解参数；
基于所述至少一个热缓解参数生成至少一个热管理马达位置命令；
通过将所述热管理马达位置命令与测得的方向盘位置相结合来修改所述热管理马达位置命令；以及
根据经修改的热管理马达位置命令选择性地控制所述马达。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述马达与车辆的转向系统相关联。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述转向系统包括线控转向的转向系统。
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