控制电机驱动动力转向系统的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于控制电机驱动动力转向系统的装置和方法，其可以包括：信息检测装置，其配置为检测用于转向辅助和偏移补偿控制的信息；MDPS基础逻辑装置，其配置为，根据检测到的信息来确定转向辅助控制值；状态确定装置，其配置为，其中，根据检测到的信息来确定是否满足对应于非转向状态、直线行驶状态、减速状态以及车辆偏移发生的状态的条件；补偿逻辑装置，其配置为，当满足所述条件时，利用所存储的配置信息，根据检测到的信息确定偏移补偿控制值，并且使用所述转向辅助控制值和所述偏移补偿控制值来确定控制目标值；以及电机控制逻辑装置，其配置为，基于控制目标值来控制转向电机的操作。

Device and method for controlling motor driven power steering system

The invention relates to an apparatus and a method for controlling a motor-driven power steering system, which may include: an information detection device configured to detect information for steering assistance and offset compensation control; an MDPS basic logic device configured to determine the steering assistance control value based on the detected information; and an accurate state. Fixed device, which is configured to determine whether conditions corresponding to non-steering state, straight-line driving state, deceleration state and vehicle offset occur are satisfied according to detected information; Compensation logic device, which is configured to utilize stored configuration information when the conditions are met, according to detection. The information determines the offset compensation control value, and uses the steering auxiliary control value and the offset compensation control value to determine the control target value; and the motor control logic device, which is configured to control the operation of the steering motor based on the control target value.

【技术实现步骤摘要】
控制电机驱动动力转向系统的装置和方法
本专利技术涉及一种电机驱动动力转向(MDPS)系统的控制装置和方法。更具体的，本专利技术涉及这样一种电机驱动动力转向系统的控制装置和方法，其配置为在直线行驶状态下以及驾驶员没有操纵方向盘的非转向状态下，在车辆减速期间，有效地防止由于多种路面情况所导致的车辆偏移(pulling)的现象。
技术介绍
通常，作为典型示例的动力辅助转向系统、液压动力转向(HydraulicPowerSteering，HPS)系统和电机驱动动力转向(Motor-DrivenPowerSteering，MDPS)系统(以下简称为MDPS系统)为公知的；所述动力辅助转向系统配置为减少驾驶员使车辆转向时所需的驾驶员转向力；所述液压动力转向系统利用液压泵产生的液压压力来辅助驾驶员转向力；所述电机驱动动力转向系统利用电机输出的扭矩来辅助驾驶员转向力。这里，MDPS系统配置为使得，当响应于驾驶员对方向盘的操作而执行转向辅助功能时，根据车辆行驶情况而控制从电机(转向电机)输出的用于辅助转向的扭矩。因此，相比于HPS系统，MDPS系统具有改进的转向性能以及改善的转向感觉。许多最近开发的车辆应用了MDPS系统，其能够根据行驶情况来改变和控制从电机输出扭矩生成的转向辅助力。这种MDPS系统可以包括控制器(MDPSECU)、转向电机(MDPS电机)以及传感器，所述传感器例如：用于检测响应于驾驶员对方向盘的操作的转向角度(转向柱的角度位置)的转向角度传感器、用于检测经由方向盘输入的转向扭矩(方向盘扭矩或者转向柱扭矩)的扭矩传感器、用于检测车辆速度的车辆速度传感器、车轮转速传感器、发动机每分钟转数(RPM)传感器、角速度传感器等等。当MDPS系统如上所述来进行配置时，为了控制转向电机的操作和输出扭矩，控制器从传感器接收并获取驾驶员转向输入信息(例如，转向角度、转向角速度、转向扭矩等等)和车辆状态信息(例如，车辆速度、车轮转速、发动机RPM、角速度等等)。这里，转向角度指的是方向盘的位置。此外，转向角速度可以通过单独的传感器来获得或者可以对应于方向盘的旋转角速度(其从转向角度信号(转向角度传感器信号)的差分信号获得)，并且转向扭矩是驾驶员施加至方向盘的扭矩，也即，用于转向的扭矩。这里，控制器根据车辆速度来控制转向电机的操作动力(输出)，并因此导致形成了用于转向辅助的扭矩(这里称为“辅助扭矩”)，控制器在低速时增加电机的输出扭矩，以帮助驾驶员轻松地操纵方向盘，但是控制器在高速时减少电机的输出扭矩，以使驾驶员尽可能少地转动方向盘，从而确保了车辆的行驶稳定性。当车辆以高速行驶时，如果感觉方向盘松弛，即使轻微地转动方向盘都会引起危险情况，并且会降低行驶稳定性。因此，转向辅助特性根据车辆速度而改变，使得当车辆以高速沿直线向前行驶时，方向盘变得僵硬，从而可以实现方向盘更稳定的操作。通常，为了辅助驾驶员的转向力，可以采用这种方式来调整从转向电机输出的扭矩：控制器控制将要施加至转向电机的电机电流。这里，控制器计算对应于输出值(辅助扭矩值)的电流，该输出值基于大体上从车辆收集的信息来确定，也就是说，基于驾驶员转向输入信息和车辆状态信息，所述控制器将计算出的电流施加至转向电机，并且通过驱动电机来生成辅助扭矩，该辅助扭矩是用于辅助驾驶员转向力的扭矩。为了传递经由方向盘而施加的驾驶员转向力以及由电机生成的转向辅助扭矩，上述转向系统包括以下组件：例如，安装在方向盘下的转向柱、用于将从转向柱传递的扭矩转换成线性力并因此改变轮胎配置为转动的方向的变速箱、用于将扭矩从转向柱传递至变速箱的万向节等等。所述变速箱包括小齿轮和齿杆(rackbar)，所述小齿轮用于从万向节接收扭矩，所述齿杆中形成有待与小齿轮啮合的齿条，并且小齿轮的旋转引起齿杆沿其向左或者向右方向而线性移动。这里，通过齿杆的线性移动而施加的力经由转向连杆(tierod)和球形接头而被传递至轮胎，从而使轮胎转动。同时，如图5所示，在驾驶员没有操纵方向盘并且车辆沿直线向前行驶的非转向情况下，当驾驶员通过踩压制动踏板或者使用发动机制动来使车辆减速时，拱形的路面或者在左右两侧具有不同情况的路面可能会导致无论驾驶员的意图如何车辆都偏移至左右两侧中的一侧。图5示出了车辆的实际前进方向可能与驾驶员所需的车辆前进方向不同。也就是说，在非转向状态下，当车辆减速时，根据路面情况，车辆可能会在一个方向上(除了驾驶员所需的方向)偏移。因此，需要防止车辆偏移的技术。公开于本专利技术背景部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术致力于解决与现有技术相关的上述问题。本专利技术的各个方面致力于提供一种用于控制电机驱动动力转向系统的装置和方法，在直线行驶并且驾驶员没有操纵方向盘的非转向状态下的车辆减速期间，其可以有效地防止由于多种路面情况所导致的车辆偏移现象。本专利技术的各个方面致力于提供一种用于控制电机驱动动力转向系统的装置，包括：信息检测装置，其配置为检测转向辅助和偏移补偿控制所需的信息；电机驱动动力转向基础逻辑装置，其配置为，根据信息检测装置检测到的信息，确定用于转向辅助的转向辅助控制值，并且输出确定的转向辅助控制值；状态确定装置，其配置为，其中，根据信息检测装置所检测到的信息来确定是否满足对应于驾驶员没有操纵方向盘并且车辆沿直线向前行驶的状态、车辆正在减速的状态、以及车辆偏移发生的状态的条件；补偿逻辑装置，其配置为，当满足所述条件时，利用所存储的配置信息，根据信息检测装置所检测到的信息确定偏移补偿控制值，并且根据所述转向辅助控制值和所述偏移补偿控制值来确定控制目标值，并且随后输出；以及电机控制逻辑装置，其配置为，基于从补偿逻辑装置中输出的控制目标值来控制转向电机的操作。本专利技术的另一方面致力于提供一种用于控制电机驱动动力转向系统的方法，包括：通过信息检测装置检测车辆中的转向辅助和偏移补偿控制所需的信息；根据信息检测装置所检测到的信息，通过控制器确定用于转向辅助的转向辅助控制值；根据信息检测装置所检测到的信息，通过控制器来确定是否满足对应于驾驶员没有操纵方向盘并且车辆沿直线向前行驶的状态、车辆正在减速的状态、以及发生车辆偏移的状态的条件；当满足所述条件时，利用所存储的配置信息，根据信息检测装置所检测到的信息，通过控制器确定偏移补偿控制值，并且根据所确定的转向辅助控制值和偏移补偿控制值，通过控制器来确定控制目标值；基于所确定的控制目标值，通过控制器来控制转向电机的操作。下面讨论本专利技术的其它方面和示例性实施方案。应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，该机动车辆包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。本专利技术的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的实施方案中将是显而易见的，或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制电机驱动动力转向系统的装置，包括：信息检测装置，其配置为检测车辆中的用于转向辅助和偏移补偿控制的信息；电机驱动动力转向基础逻辑装置，其配置为，根据信息检测装置检测到的信息，确定用于转向辅助的转向辅助控制值；状态确定装置，其配置为，根据信息检测装置所检测到的信息来确定是否满足对应于驾驶员没有操纵方向盘并且车辆沿直线向前行驶的状态、车辆正在减速的状态、以及车辆偏移发生的状态的条件；补偿逻辑装置，其配置为，当确定满足所述条件时，利用所存储的配置信息，根据信息检测装置所检测到的信息确定偏移补偿控制值，并且根据所述转向辅助控制值和所述偏移补偿控制值来确定控制目标值，并且输出该控制目标值；以及电机控制逻辑装置，其配置为，基于从补偿逻辑装置中输出的控制目标值来控制转向电机的操作。

【技术特征摘要】
2017.04.19 KR 10-2017-00502641.一种用于控制电机驱动动力转向系统的装置，包括：信息检测装置，其配置为检测车辆中的用于转向辅助和偏移补偿控制的信息；电机驱动动力转向基础逻辑装置，其配置为，根据信息检测装置检测到的信息，确定用于转向辅助的转向辅助控制值；状态确定装置，其配置为，根据信息检测装置所检测到的信息来确定是否满足对应于驾驶员没有操纵方向盘并且车辆沿直线向前行驶的状态、车辆正在减速的状态、以及车辆偏移发生的状态的条件；补偿逻辑装置，其配置为，当确定满足所述条件时，利用所存储的配置信息，根据信息检测装置所检测到的信息确定偏移补偿控制值，并且根据所述转向辅助控制值和所述偏移补偿控制值来确定控制目标值，并且输出该控制目标值；以及电机控制逻辑装置，其配置为，基于从补偿逻辑装置中输出的控制目标值来控制转向电机的操作。2.根据权利要求1所述的用于控制电机驱动动力转向系统的装置，其中，所述信息检测装置包括：加速度检测器，其配置为检测车辆的减速度；制动踏板位置检测器，其配置为检测制动踏板的踩压量；偏转角速度检测器，其配置为检测车辆的偏转角速度；转向角度检测器，其配置为检测转向角度；以及扭矩检测器，其配置为检测驾驶员的转向扭矩。3.根据权利要求2所述的用于控制电机驱动动力转向系统的装置，其中，当所检测到的车辆减速度大于预定减速度值时、当所检测到的制动踏板的踩压量大于预定值时、当所检测到的车辆偏转角速度等于或者大于预定值时、当所检测到的驾驶员的转向扭矩小于预定扭矩时、以及当所检测到的转向角度小于预定角度时，所述状态确定装置确定满足对应于驾驶员没有操纵方向盘并且车辆沿直线向前行驶的状态、车辆正在减速的状态、以及车辆偏移发生的状态的条件。4.根据权利要求1所述的用于控制电机驱动动力转向系统的装置，其中，所述信息检测装置包括：加速度检测器，其配置为检测车辆的减速度；挡位检测装置，其配置为检测变速器的挡位；发动机转速检测器，其配置为检测发动机每分钟转数；偏转角速度检测器，其配置为检测车辆的偏转角速度；转向角度检测器，其配置为检测转向角度；以及扭矩检测器，其配置为检测驾驶员的转向扭矩。5.根据权利要求4所述的用于控制电机驱动动力转向系统的装置，其中，当所检测到的车辆减速度大于预定减速度时、当所检测到的变速器的挡位小于预定挡位或者挡位切换的挡位数大于预定挡位数时、当所检测到的发动机每分钟转数小于预定每分钟转数时、当所检测到的车辆偏转角速度等于或者大于预定值时、当所检测到的驾驶员的转向扭矩小于预定扭矩时、以及当所检测到的转向角度小于预定角度时，所述状态确定装置确定满足对应于驾驶员没有操纵方向盘并且车辆沿直线向前行驶的状态、车辆正在减速的状态、以及车辆偏移发生的状态的条件。6.根据权利要求1所述的用于控制电机驱动动力转向系统的装置，其中，所述信息检测装置包括：加速度检测器，其配置为检测车辆的减速度；偏转角速度检测器，其配置为检测车辆的偏转角速度；扭矩检测器，其配置为检测驾驶员的转向扭矩；以及车辆速度检测器，其配置为检测车辆的速度。7.根据权利要求6所述的用于控制电机驱动动力转向系统的装置，其中，所述补偿逻辑装置配置为，利用配置信息，根据所述信息检测装置所检测到的车辆减速度、车辆的偏转角速度、驾驶员的转向扭矩、以及车辆的速度来确定偏移补偿控制值。8.根据权利要求7所述的用于控制电机驱动动力转向系统的装置，其中，所述配置信息包括：第一配置信息、第二配置信息、第三配置信息和第四配置信息；在所述第一配置信息中，预定补偿控制值被定义为取决于车辆减速度的值；在所述第二配置信息中，第一增益值被定义为取决于车辆偏转角速度的值；在所述第三配置信息中，第二增益值被定义为取决于驾驶员转向扭矩的值；在所述第四配置信息中，第三增益值被定义为取决于车辆速度的值；其中，所述补偿逻辑装置配置为，通过将所述预定补偿控制值乘以第一增益值、第二增益值和第三增益值来确定偏移补偿控制值。9.根据权利要求8所述的用于控制电机驱动动力转向...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑大锡，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR