专利名称：用于控制动力转向装置的电气泵驱动马达的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制动力转向装置的电气泵驱动马达的方法，其中提供其中马达可被运行的高输出级和低输出级，两个输出级之间的切换根据马达的电流消耗而进行。
背景技术：
从EP 0 673 328B2已知这样的方法，其中，在机动车辆的动力转向装置中，可由电动机在两个限定的输出级，即待机运行和满负荷运行，上驱动用于传输液流到伺服阀的液压泵。如图1所示，马达在满负荷运行A中以高速n运行，使得泵产生高的湍流φ。在待机运行B中，马达转速n降低到仅维持小液压循环(hydraulic circulation)的程度。借助泵的增加的功率要求，马达被切换到满负荷运行A，或相反再次切换回待机运行B。作为液压泵的输出需求的量度，借助于电流传感器检测马达的电流消耗。电流传感器和控制单元相连，控制单元估算电流传感器的值，并且如果需要，则执行从马达的一个输出级到另一个输出级的切换。
如可从图1中看到的那样，两个输出级A、B与车辆的速度v无关。省却了输出级A、B对车辆速度v的适应，即马达转速n的降低，及因此的在车辆速度增加时的湍流φ的降低，因为在这样的降低时，在必要时(例如，在具有突然的、快速的转向操纵的对行驶动力苛求的情况下)，不能提供足够的体积流量，以提供必要的转向辅助。
发明内容
本发明的目的是提供用于控制动力转向装置的电气泵驱动马达的方法，该方法使得可能实现改进的运行舒适性，特别是在改变驱动状况和条件时。
在最初所提到的类型的方法中，根据本发明这是这样实现的，即在高输出级(以下称为“满负荷”)和低输出级(以下称为“待机”)之间，提供至少一个另外的，中等输出别(以下称为“负荷”)，可以根据马达电流消耗被切换到中等输出级。负荷输出级表示马达的其他两类运行之间的中间级，并且允许泵输出对各主要要求更灵活的适应。因此，马达能够根据要求例如从待机运行直接切换到满负荷运行，或者初始仅切换到负荷运行。这相应地适用于离开满负荷运行。
优选地，根据至少一个其他输出参数实现各个输出级之间的马达切换，以进一步细化(refine)马达切换标准。作为进一步的参数，尤其考虑对应于马达所驱动的泵的负荷的绝对电流消耗和/或电流消耗的依赖于时间的改变，其表示转向相关的驱动状况的动力学，且因此表示体积流量要求的量度。
本发明进一步的发展规定，根据至少一个输出参数改变至少一个输出级。这意味着，在马达运行在一个输出级期间，马达转速根据输出参数改变，而不切换到另一个输出级。因此，在一个输出级中能提高运行舒造性。优选地，车辆速度是输出参数，因此，可实现输出级的依赖于速度的适应性。
为了避免转向感的不规律性和输出级之间的不必要的快速改变，本发明提出了，通过马达转速的逐渐改变和/或在某个延迟时间后进行以下切换中的至少一个-从低输出级切换到中等输出级；-从高输出级切换到中等输出级；-从中等输出级切换到低输出级。
本发明进一步的特征和优点将从下面的说明和所参考的附图中显然看出。在附图中图1示出根据现有技术方法的泵驱动马达的运行类型的示意图；和图2示出根据本发明方法的泵驱动马达的运行类型的示意图。
具体实施例方式
在已经介绍过的图1的示意图中表示了在根据现有技术的方法中取决于车辆速度的两个输出级待机A和满负荷B。由此，马达的转速n和因此达到的湍流φ在车辆速度v增加时保持恒定。
图2示出在根据本发明的方法中取决于车辆速度v的输出级。在输出级满负荷A和待机B之间，提供有第三输出级负荷C。虽然泵驱动马达的转速n在输出级满负荷A中保持恒定，但是转速n在两个输出级负荷C和待机B中随着车辆速度v降低。除了图2中作为例子而示出的线性降低，其它关系也是可能的。
根据马达的电流消耗和电流消耗的依赖于时间的改变来控制由控制单元进行的不同输出级间的切换。电流消耗被传输到控制单元作为来自电流传感器的输入量，电流消耗对时间的依赖性由控制设备确定。
在下面通过例子说明根据本发明的方法的可能应用。在马达的恒定低电流消耗时，切换到待机运行B，除非马达已经在该输出级运行。只要超过给定的电流阈值，控制单元的评估逻辑就确定是否切换到输出级负荷C或切换到输出级满负荷A。在低的电流升高速度时，对应于慢的转向移动，切换到输出级负荷C；在高的电流升高速度时，对应于快速转向移动(例如，在躲闪操纵情形中)，切换到输出级满负荷A。可以实现到输出级负荷C的过渡，使得不通过突然的，而是通过逐渐增加马达转速n而实现其，从而不因为转向感的突然改变而使驾驶员糊涂。如果在运行类型负荷C中检测到由于快速转向移动的、高的电流增加速度，则可以随时切换到运行类型满负荷A。
如果马达的电流消耗降低或依赖于时间的电流消耗dI/dt落在预定值以下，则离开输出级满负荷A，其中在实际切换之前可以规定一个延迟时间。通过逐渐降低马达转速n，切换到输出级负荷C。如果(依赖于时间的)电流消耗进一步落在给定的阈值之下，则切换到输出级待机B，其中可以设置一个延迟时间和/或通过转速斜坡的温和过渡。
微处理器技术的使用使得可能，尤其对于输出级负荷C和待机B，编程任何所希望的马达转速n及因此湍流φ对车辆速度v的依赖性，以便实现转向对车辆行驶状况的最优适应。通过图2所示的、输出级待机B随着车辆速度v增加而降低，该输出级中的电流消耗降低，使得与用于切换到输出级负荷C或满负荷B的给定阈值的差值增加。从而，在高车辆速度时，进一步增强了转向的车辆速度依赖性的影响，因为与低车辆速度相比，仅在马达电流更大的增加时切换到输出级负荷C或满负荷A。然而，如果这不是希望的，那么该影响可通过合适的措施(例如，通过依赖于速度的阈值)补偿。
除了中等输出级C，在按照本发明的方法中，可以在满负荷A和待机B之间提供泵驱动马达可切换到其中的其他输出级。
用输出级B和C对车辆速度v的依赖性的例子描述了输出级的可能改变。然而，也可能根据另一个或几个参数改变一个或多个输出级。
权利要求
1.一种用于控制动力转向装置的电气泵驱动马达的方法，其中提供有所述马达可运行在其中的高输出级(A)和低输出级(B)，根据所述马达的电流消耗进行所述两个输出级(A，B)之间的切换，其特征在于，在所述高输出级(A)和所述低输出级(B)之间提供至少一个另外的、中等输出级(C)，可根据所述马达的电流消耗切换到所述中等输出级中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据至少一个其他切换参数进行所述马达在各输出级(A，B，C)之间的切换。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，一个切换参数是对应于马达所驱动的泵的负荷的绝对电流消耗。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，一个切换参数是电流消耗的依赖于时间的改变。
5.按照前述任一项权利要求的方法，其特征在于，根据至少一个输出参数改变至少一个所述输出级(A，B，C)。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，一个输出参数是车辆速度(v)。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，改变所述输出级，使得随着车辆速度(v)的增加，马达的转速(n)减小。
8.如权利要求5到7中任一项所述的方法，其特征在于，相对于所述输出参数的改变线性地实现所述输出级的改变。
9.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，通过所述马达转速(n)的逐步改变和/或只有在一定延迟时间后进行至少一个下列切换-从低输出级(B)切换到中等输出级(C)；-从高输出级(A)切换到中等输出级(C)；-从中等输出级(C)切换到低输出级(B)。
全文摘要
一种用于控制动力转向装置的电气泵驱动马达的方法，提供了马达可在其中运行的高输出级(A)和低输出级(B)。根据马达电流消耗进行两个输出级(A，B)之间的切换。在两个输出级(A，B)之间，至少提供了一个其他的中等输出级(C)，可根据马达电流消耗切换到该级中。
文档编号B62D5/04GK1802281SQ200480015757
公开日2006年7月12日 申请日期2004年5月24日 优先权日2003年6月6日
发明者马塞厄斯·塞德尔 申请人:Trw汽车股份有限公司