[发明专利]用于安全切断机电转向装置的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分的特征的、用于运行机动车的机电转向装置的方法，以及一种具有权利要求7前序部分的特征的设备。

背景技术

从文献DE102004030459B3中已知用于安全切断机电的机动车助力转向装置的这种类型的方法。在所述方法中，在故障情况下借助于开关或通过电源的短路来切断磁阻马达或串联马达。在此不需要其它方法步骤，因为这样的马达不具有永磁体，并且因此不会产生制动力矩。所述方法不直接适用于永磁激励马达。

机电转向装置通常情况下具有作为伺服马达的永磁激励同步马达。这种结构类型的伺服马达由控制装置经由一组MOSFET（金属-氧化层-半导体-场效晶体管）来控制，其中，在三个相绕组的情况下总共设有六个MOSFET。各一个MOSFET将所配设的相绕组切换到车载电压或接地电势上。这在高频率下进行，以至于在相绕组中，时间平均值作用为有效电压。

永磁激励同步马达具有下述特性：在例如在马达中或在操控装置中短路时引起的电气故障的情况下产生制动力矩，以至于这类故障不仅能够导致转向助力装置的失效，而且附加的阻力还阻碍驾驶员的转向运动。这在用于机动车的转向系统中出于安全原因是不可容忍的。

已知的是，为了避免这种状态，分离通向马达的或在马达的星点中的相位馈电部。为此，在部分现有技术中提出机电继电器，然而所述机电继电器在机械上对于在机动车中的使用而言不够坚固，并且是相对昂贵的。

从文献EP0857135B1中已知一种用于车辆的电动助力转向装置，所述车辆具有经由传动装置与车辆的转向装置连接的电动机，其中，所述电动机是具有连接在星点上的多个相绕组的无电刷马达。在此提出，在马达的至少两个相位中设有转换机构，所述转换机构可在闭合位置和断开位置之间运动，其中在所述闭合位置上在相绕组中能够流动有电流，所述断开位置防止了电流在马达的相应的相绕组中流动。转换机构设置在马达的星点上，以至于在断开所述转换机构时相绕组与星点分离。转换机构包括开关或继电器，所述开关或所述继电器串联地接入在相绕组的端部和马达的驱动电路之间。

例如从文献DE102004023713A1、DE102007024659A1以及EP2112051A1中已知包括作为转换机构的半导体的技术解决方案。最后提及的文献示出分别具有用于控制绕组的六个MOSFET和作为安全开关设置在驱动电路和马达绕组之间的其它MOSFET的多个实施例。在电气故障的情况下，所述安全开关应将在驱动电路和绕组之间的电连接分离。因此绕组不会短路，并且不会产生制动力矩。

为了控制所述安全开关，在EP2112051A1中提出，测量和监控通过绕组的电流。根据流过设置为安全开关的MOSFET的电流，在损坏的情况下切断MOSFET，更确切地说，只有当小的电流流过相应的MOSFET时或者当电流沿一方向流动并接通寄生二极管时，才切断MOSFET。当两个条件都不满足时，不切断MOSFET。以这种方式将防止MOSFET在可能导致雪崩击穿的状态下被切断。

对于在机动车中使用不利的是，单独测量流过安全开关的电流是耗费的且相应昂贵的，并且对于所说明的在切断之前的检查而言必要的时间使过程变慢。

发明内容

因此本发明的目的是，在具有设置为安全开关的MOSFET的电动助力的机动车转向装置的情况下提出一种可更简单地实现并且在运行时更快速地实施的方法。

所述目的由具有权利要求1所述特征的方法得以实现。

因为在需要时，控制装置首先切断每个单独的MOSFET安全开关，并且然后检验在MOSFET的端子处的电压，所以能够根据所述电压来确定雪崩击穿或如下相应的状态的形成，其中在所述相应的状态下在漏极和源极之间的电压大于最大电池电压，在所述最大电池电压的情况下机电转向装置仍必须输出功率。所述方法能够这样快速地实现，即，如果测量到雪崩击穿或相应的状态，那么在能够发生热损害之前，再次接通相关的MOSFET。如果不发生雪崩击穿，那么MOSFET保持被切断。所述方法的反应时间能够明显更快地导致所期望的切断，因为首先切断，并且然后检查干扰条件的存在，而在现有技术中首先实施检验，并且然后当不存在干扰条件时才切断。

尤其是在用于安全切断机电的机动车助力转向装置的方法中，在所述机电的机动车助力转向装置中设有用于将伺服马达与控制装置或车载电气系统电分离的安全开关，设有下述步骤：

a）在控制装置中接收故障信号；

b）将切断信号经由控制线路发送给安全开关；

c）检验在安全开关处的电压；