用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置及方法制造方法及图纸

一种用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置包括柱转矩传感器，检测施加在转向轴的柱转矩；车辆速度传感器，检测车辆的车辆速度；转向角度传感器，检测转向轮的转向角速度；以及控制单元，适于计算用于控制柱转矩的高频区域的高频辅助增益，该控制单元分别从柱转矩传感器及车辆速度传感器接收柱转矩及车辆速度，基于从转向角度传感器接收的转向角速度及由MDPS电动机所施加的电动机电流，确定转向轮的转向状态是否为转向回正状态，并据之补偿高频辅助增益，再通过经补偿的高频辅助增益补偿从柱转矩及车辆速度计算的辅助转矩的高频特性。

Device and Method for Compensating Torque of Electric Power Steering System

A device for compensating the torque of electric power steering system includes a column torque sensor, which detects the column torque applied to the steering axle; a vehicle speed sensor, which detects the vehicle speed; a steering angle sensor, which detects the steering wheel angular speed; and a control unit, which is suitable for calculating the high frequency auxiliary gain in the high frequency area used to control the column torque. Based on the steering angular velocity received by the steering angle sensor and the motor current applied by the MDPS motor, the steering wheel is determined whether the steering state is the steering return state, and the high frequency auxiliary gain is compensated according to the column torque and the vehicle speed received by the column torque sensor and the vehicle speed sensor respectively. Then, the column torque and the vehicle speed are compensated by the compensated high frequency auxiliary gain. High frequency characteristics of auxiliary torque for speed calculation.

【技术实现步骤摘要】
用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置及方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年06月30日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2017-0083140的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入。
本公开的实施例涉及一种用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置及方法，尤其涉及一种用于补偿电动助力转向系统的转矩以改进驾驶员转向感受的装置及方法。
技术介绍
车辆的电动助力转向(motor-drivenpowersteering，MDPS)系统是通过提供在转向车辆时驾驶员施加在转向轮的转向转矩的部分，通过使用辅助助力源辅助转向的装置。驾驶员的转向意图经由直接耦合于转向轮的转矩传感器被感知，并且相应的信号被传递至MDPS系统。MDPS系统驱动电动机，以参考当前车辆速度等来提供适当的力，由此协助驾驶员的转向力。MDPS系统在车辆停放或停止或以低速驾驶时协助较大的力，从而减少驾驶员所需的力，并且在车辆以高速驾驶时仅协助较小的力，从而保持车体的稳定性。同时，在装备了这样的MDPS系统的车辆中，需要有基于驾驶员的转向状态来改进驾驶员经由转向轮感受到的转向感受的系统。具体的，在驾驶员让转向回正的情况下，在提供给MDPS系统的机构中由于摩擦力、惯性或MDPS电动机缺乏响应而产生的瞬时负载可能引发问题，导致驾驶员感受到粘滞的转向感觉。此外，在驾驶员保持转向轮的情况下，由于转矩传感器及感知当前MDPS电动机的当前传感器中的噪音，可能会有微小的振动和噪音经由转向轮传出，由此引起问题，从而使得驾驶员的转向感觉劣化。本公开的
技术介绍
在公开号为2005-0046726(日期为2005年05月18日)的韩国未审查的专利中公开。
技术实现思路
各种实施例指向一种用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置及方法，用于通过消除在转向轮的转向状态为转向回正状态或者转向保持状态的情况下由驾驶员感受到的转向不协调感，改进驾驶员的转向感。在实施例中，一种用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置可以包括：柱转矩传感器，检测施加在转向轴的柱转矩；车辆速度传感器，检测车辆的车辆速度；转向角度传感器，检测转向轮的转向角速度；以及控制单元，适于计算用于控制所述柱转矩的高频区域的高频辅助增益，所述控制单元分别从所述柱转矩传感器及所述车辆速度传感器接收所述柱转矩及所述车辆速度，基于从所述转向角度传感器接收的所述转向角速度及由电动助力转向(motor-drivenpowersteering，MDPS)电动机所施加的电动机电流，确定所述转向轮的转向状态是否为转向回正状态，依赖于确定的结果，补偿所述高频辅助增益，以及通过所述经补偿的高频辅助增益，补偿从所述柱转矩及所述车辆速度计算的辅助转矩的高频特性。当通过相对于时间微分所述转向角速度计算的转向角加速度收敛于0值并且所述电动机电流的幅值等于或者大于预定的参数时，所述控制单元可以确定所述转向轮的转向状态是所述转向回正状态。所述控制单元可以在所述转向轮的转向状态为所述转向回正状态的情况下向上地补偿所述高频辅助增益，并且在所述转向轮的转向状态不为所述转向回正状态的情况下，通过维持所述高频辅助增益来补偿所述高频辅助增益。所述控制单元可以基于所述柱转矩及所述车辆速度来确定补偿滤波器的补偿特性，并且通过使用补偿特性经确定的所述补偿滤波器及所述经补偿的高频辅助增益，补偿所述辅助转矩的所述高频特性。所述补偿滤波器可以包括第一补偿滤波器及第二补偿滤波器。所述控制单元可以经由所述第一补偿滤波器主要地补偿所述辅助转矩，并且经由所述第二补偿滤波器，次要地补偿将所述主要地补偿的辅助转矩与所述经补偿的高频辅助增益相加的结果。当所述柱转矩小于预定的参考转矩时，所述控制单元可以将所述第二补偿滤波器的补偿特性确定为滞后滤波器特性，并且当所述柱转矩等于或大于所述预定的参考转矩时，所述控制单元将所述第二补偿滤波器的补偿特性确定为领先滤波器特性，并且确定互补于所述第二补偿滤波器的所述补偿特性的所述第一补偿滤波器的补偿特性。所述控制单元可以经由截断频率可变的可变低通滤波器(variablelowpassfilter，VLPF)，通过对高频特性经补偿的所述辅助转矩进行滤波，消除所述高频特性经补偿的所述辅助转矩中的高频噪音。所述控制单元可以基于所述转向角速度及所述车辆速度，可变地调整所述可变低通滤波器的所述截断频率。所述控制单元在基于所述转向角速度确定的所述转向轮的转向状态是转向保持状态的情况下，可以将所述可变低通滤波器的所述截断频率调整至等于或者小于预定的参考频率的值。在实施例中，一种用于补偿电动助力转向系统的转矩的方法可以包括：由控制单元基于施加在转向轴的柱转矩及车辆的车辆速度计算用于控制所述柱转矩的高频区域的高频辅助增益；由所述控制单元基于所述转向轮的转向角速度及施加在电动助力转向(motor-drivenpowersteering，MDPS)的电动机电流来确定所述转向轮的转向状态是否为转向回正状态，并且根据所确定的结果补偿所述高频辅助增益；以及由所述控制器通过使用所述经补偿的高频辅助增益来补偿从所述柱转矩及所述车辆速度计算的辅助转矩的高频特性。根据本公开的实施例，无需使用任何用于改进驾驶员转向感受的单独的机构装置，在转向回正状态或者转向保持状态的驾驶员的转向感受可以通过应用补偿柱转矩的频率特性的逻辑改进，并且驾驶员的转向感受可以通过根据驾驶员的转向状态可变地补偿柱转矩的频率特性来实时地优化。附图说明图1是协助说明根据本公开实施例的用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置的模块配置图。图2是示出了根据本公开实施例的在用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置中转向回正时的输出变化的波德图。图3是示出了根据本公开实施例的在用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置中转向保持时的输出变化的波德图。图4是示出了根据本公开实施例的在用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置中正常转向时的输出变化的波德图。图5是协助说明根据本公开实施例的用于补偿电动助力转向系统的转矩的方法的流程图。具体实施方式下面将结合附图通过各种实施例对用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置及方法进行详细地描述。应该注意，附图并未按照精确比例绘制，仅仅为了方便和清晰描述，线条粗细或部件的尺寸可被放大。此外，考虑到本专利技术的功能，对本文所使用的术语进行定义，所述术语可根据用户或操作者的习惯或目的而改变。因此，应根据本文的整篇公开内容对术语进行定义。图1是协助说明根据本公开实施例的用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置的模块配置图，图2是示出了根据本公开实施例的在用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置中转向回正时的输出变化的波德图，图3是示出了根据本公开实施例的在用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置中转向保持时的输出变化的波德图，以及图4是示出了根据本公开实施例的在用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置中正常转向时的输出变化的波德图。参照图1，本公开实施例的用于补偿电动助力转向系统的装置可以包括柱转矩传感器100、车辆速度传感器200、转向角度传感器300、电动机电流传感器400及控制单元500。控制单元500可以包括转向回正补偿模块510、辅助转矩计算模块530、辅助转矩补偿模块550及转向保持补偿模块570。柱转矩传感器100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置，包括：柱转矩传感器，检测施加在转向轴的柱转矩；车辆速度传感器，检测车辆的车辆速度；转向角度传感器，检测转向轮的转向角速度；以及控制单元，适于计算用于控制所述柱转矩的高频区域的高频辅助增益，所述控制单元分别从所述柱转矩传感器及所述车辆速度传感器接收所述柱转矩及所述车辆速度，基于从所述转向角度传感器接收的所述转向角速度及由电动助力转向MDPS电动机所施加的电动机电流，确定所述转向轮的转向状态是否为转向回正状态，依赖于确定的结果，补偿所述高频辅助增益，以及通过所述经补偿的高频辅助增益，补偿从所述柱转矩及所述车辆速度计算的辅助转矩的高频特性。

【技术特征摘要】
2017.06.30 KR 10-2017-00831401.一种用于补偿电动助力转向系统的转矩的装置，包括：柱转矩传感器，检测施加在转向轴的柱转矩；车辆速度传感器，检测车辆的车辆速度；转向角度传感器，检测转向轮的转向角速度；以及控制单元，适于计算用于控制所述柱转矩的高频区域的高频辅助增益，所述控制单元分别从所述柱转矩传感器及所述车辆速度传感器接收所述柱转矩及所述车辆速度，基于从所述转向角度传感器接收的所述转向角速度及由电动助力转向MDPS电动机所施加的电动机电流，确定所述转向轮的转向状态是否为转向回正状态，依赖于确定的结果，补偿所述高频辅助增益，以及通过所述经补偿的高频辅助增益，补偿从所述柱转矩及所述车辆速度计算的辅助转矩的高频特性。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制单元在相对于时间微分所述转向角速度而计算的转向角加速度收敛于0值并且所述电动机电流的幅值等于或者大于预定的参数时，确定所述转向轮的转向状态是所述转向回正状态。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制单元在所述转向轮的转向状态为所述转向回正状态的情况下向上地补偿所述高频辅助增益，并且在所述转向轮的转向状态不为所述转向回正状态的情况下，通过维持所述高频辅助增益来补偿所述高频辅助增益。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制单元基于所述柱转矩及所述车辆速度来确定补偿滤波器的补偿特性，并且通过使用补偿特性经确定的所述补偿滤波器及所述经补偿的高频辅助增益，补偿所述辅助转矩的所述高频特性。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述补偿滤波器包括第一补偿滤波器及第二补偿滤波器，并且其中所述控制单元经由所述第一补偿滤波器，主要地补偿所述辅助转矩，并且经由所述第二补偿滤波器，次要地补偿将所述主要地补偿的辅助转矩与所述经补偿的高频辅助增益相加的结果。6.根据权利要求5所述的装置，其中当所述柱转矩小于预定的参考转矩时，所述控制单元将所述第二补偿滤波器的补偿特性确定为滞后滤波器特性，并且当所述柱转矩等于或大于所述预定的参考转矩时，所述控制单元将所述第二补偿滤波器的补偿特性确定为领先滤波器特性，并且确定互补于所述第二补偿滤波器的所述补偿特性的所述第一补偿滤波器的补偿特性。7.根据权利要求4所述的装置，其中所述控制单元经由截断频率可变的可变低通滤波器VLPF，通过对高频特性经补偿的所述辅助转矩进行滤波，消除所述高频特性经补偿的所述辅助转矩中的高频噪音。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述控制单元基于所述转向角速度及所述车辆速度，可变地调整所述可变低通滤波器的所述截断频率。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述控制单元在基于所述转向角速度确定的所述转...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泰弘，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR