电动助力转向设备及其控制方法技术

电动助力转向设备及其控制方法。提供一种电动助力转向设备及其控制方法。基于估算出的齿条力计算横向加速度，通过利用计算出的横向加速度和根据车辆速度设定的目标转矩参数计算目标转矩。然后，应用与目标转矩和传动转矩之间的差值对应的补偿转矩，以便即使在转向速率改变时也保持转向感一致。另外，基于传动转矩的转向控制逻辑和基于补偿转矩的转向控制逻辑被分开，因此有助于适于转向环境的转向控制。

Electric Power Steering Equipment and Its Control Method

Electric power steering equipment and its control method. An electric power steering equipment and its control method are provided. The transverse acceleration is calculated based on the estimated rack force, and the target torque is calculated by using the calculated transverse acceleration and the target torque parameters set according to the vehicle speed. Then, the compensating torque corresponding to the difference between the target torque and the transmission torque is applied to keep the steering sense consistent even when the steering speed changes. In addition, the steering control logic based on transmission torque is separated from that based on compensation torque, which is helpful for steering control suitable for steering environment.

【技术实现步骤摘要】
电动助力转向设备及其控制方法
本公开涉及一种电动助力转向设备及其控制方法。
技术介绍
电动助力转向设备通过产生用于驱动电机的电流来提供用于辅助车辆驾驶员的转向的动力。例如，当由车辆驾驶员操纵方向盘时，电动助力转向设备根据方向盘的操作来感测转向转矩，并根据转向转矩产生用于驱动电机的电流并且将该电流施加到电机。当通过根据转向转矩驱动的这种电机来辅助驾驶员的转向时，有利于驾驶员的转向控制，并且根据车辆驾驶情况可进行适当转向。这种电动助力转向设备产生用于根据感测的转向转矩辅助转向力的电流、用于减少由转向引起的抖动的电流等，并且根据所产生的电流驱动电机。这里，当输出用于减少由转向引起的抖动的过电流以保持车辆的偏航稳定性时，对于一般转向而言没有问题。然而，在中心位置处快速校正转向的情况下，由于转矩过大，导致转向感不一致。因此，需要一种在一般情况和特定情况下均匀地保持转向感的方法。
技术实现思路
本公开提供一种电动助力转向设备及其控制方法，该电动助力转向设备用于在根据由驾驶员转向所引起的转向转矩驱动电机时均匀保持驾驶员的转向感。另外，本公开提供一种电动助力转向设备及其控制方法，该电动助力转向设备用于分开控制特定情况下和一般情况下的转向。一种实施方式提供了一种电动助力转向设备，该电动助力转向设备包括：齿条力估算器，该齿条力估算器被配置为通过利用传动转矩(drivertorque)和电机转矩来估算齿条力；目标转矩计算器，该目标转矩计算器被配置为通过利用所述齿条力和根据车辆速度确定的横向加速度参数来计算横向加速度，并且通过利用所述横向加速度和根据所述车辆速度确定的一个或更多个目标转矩参数来计算目标转矩；以及电机控制器，该电机控制器被配置为根据与所述目标转矩和所述传动转矩之间的差值对应的补偿转矩来输出用于控制电机的电机电流。所述电动助力转向设备的所述目标转矩计算器可通过将所述齿条力除以所述横向加速度参数来计算所述横向加速度。所述目标转矩计算器可通过利用包括用于确定所述目标转矩的建立的第一参数、用于确定所述目标转矩的水平的第二参数和用于确定偏心位置处的目标转矩的第三参数在内的所述目标转矩参数来计算所述目标转矩。这里，所述目标转矩计算器可通过利用所述横向加速度和根据所述车辆速度确定的所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数来生成目标转矩图，并根据所述目标转矩图计算与所述横向加速度对应的所述目标转矩。所述电动助力转向设备还可包括转向控制器，所述转向控制器被配置为根据所述传动转矩计算用于控制所述电机的电机电流，并且所述电机控制器可将由所述转向控制器计算出的电机电流和取决于所述补偿转矩的电机电流相加，以输出相加后的电机电流。这里，所述齿条力估算器和所述目标转矩计算器中的至少一个可独立于所述转向控制器而开启或关闭。例如，所述目标转矩计算器可在方向盘处于中心时保持开启状态，并且可在方向盘处于偏心位置时保持关闭状态，使得电机可由转向控制器控制。另一实施方式提供了一种控制这种电动助力转向设备的方法，该方法包括以下步骤：利用传动转矩和电机转矩来估算齿条力；利用所述齿条力和根据车辆速度确定的横向加速度参数来计算横向加速度；利用所述横向加速度和根据所述车辆速度确定的一个或更多个目标转矩参数来计算目标转矩；以及根据与所述目标转矩和所述传动转矩之间的差值对应的补偿转矩来输出用于控制电机的电机电流。附图说明根据以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将变得更明显，在附图中：图1是示出根据本公开的实施方式的电动助力转向设备的示意配置；图2是示出根据本公开的实施方式的电动助力转向设备的控制器的配置示例的图；图3是示出根据本公开的实施方式的电动助力转向设备计算横向加速度的方法的图；图4是示出根据本公开的实施方式的电动助力转向设备计算目标转矩的方法的曲线图；图5是示出根据本公开的实施方式的电动助力转向设备的操作方法的示例的图；图6是示出根据本公开的实施方式的控制电动助力转向设备的方法的流程图；以及图7是示出根据本公开的实施方式的电动助力转向设备的操作方法的另一示例的图。具体实施方式以下，将参照附图详细描述本公开的实施方式。在向每幅图中的元件添加附图标记时，尽管相同的元件可能被示出在不同的图中，但是尽可能地，使相同的元件由相同的附图标记表示。此外，在以下对本公开的描述中，当确定对本文所包含的已知功能和配置的详细描述会使本公开的主题更加不明确时，将省略其详细描述。在描述本公开的实施方式的元件时，可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)之类的术语。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件，而不限制元件的本质、序列、顺序等。应该注意的是，当一个组件被描述为“连接”、“联接”或“结合”到另一个组件时，尽管该组件可直接“连接”、“联接”或“结合”到另一个组件，但是也可能存在另一个组件“连接”、“联接”或“结合”在这两个组件之间。图1是示出根据本公开的实施方式的电动助力转向设备100的示意配置。参照图1，根据本公开的实施方式的电动助力转向设备100包括方向盘110、转向轴120、齿杆130、转矩传感器140、控制器150和转向电机160。方向盘110与转向轴120的一端相连，并根据驾驶员的操作来转动。转向轴120的一端与方向盘110相连，并且另一端与齿杆130相连。当方向盘110根据驾驶员的操作而转动时，转向轴120由于方向盘110的转动而转动并且使齿杆130移动。这里，由方向盘110的转动所产生的转矩被称为“传动转矩”。为了辅助这种驾驶员转向，感测传动转矩，根据感测的传动转矩提供辅助动力，从而可有助于驾驶员的转向控制。当方向盘110通过驾驶员的操作而转动时，转矩传感器140感测传动转矩并将感测到的传动转矩传递给控制器150。控制器150基于感测到的传动转矩执行用于辅助驾驶员转向的控制。控制器150基于传动转矩计算用于驱动转向电机160的电流，并通过输出所计算的电流来驱动转向电机160，从而执行用于辅助驾驶员转向的控制。这里，由转向电机160的操作所产生的转矩被称为“电机转矩”。例如，为了帮助驾驶员转向，控制器150可以输出用于在驾驶员的转向方向上添加转矩的电流。另外，为了防止由驾驶员转向所引起的抖动，控制器150可以输出用于控制转向电机160的电流。此外，控制器150可输出用于在驾驶员转向之后辅助方向盘110回到其初始位置的电流。转向电机160根据由控制器150输出的电流来驱动并且使齿杆130移动，从而有助于驾驶员的转向。这里，当用于辅助驾驶员转向的控制逻辑被控制器150过处理时，驾驶员的转向感可能不一致。例如，当为了保持车辆偏航稳定性而对用于防止由驾驶员转向引起的抖动的控制逻辑进行过处理时，在中心位置处的快速校正转向可以由于转矩过大而使转向感不一致。根据本公开的实施方式的电动助力转向设备100提供一种在执行用于辅助驾驶员转向的逻辑时均匀保持驾驶员转向感的方法。图2是示出根据本公开的实施方式的电动助力转向设备100的控制器150的详细配置的示例的图。参照图2，根据本公开的实施方式的电动助力转向设备100的控制器150包括齿条力估算器151、目标转矩计算器152、补偿转矩计算器153、电机控制器154和转向控制器155。齿条力估算器151本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动助力转向设备，该电动助力转向设备包括：齿条力估算器，该齿条力估算器被配置为通过利用传动转矩和电机转矩来估算齿条力；目标转矩计算器，该目标转矩计算器被配置为通过利用所述齿条力和根据车辆速度确定的横向加速度参数来计算横向加速度，并且通过利用所述横向加速度和根据所述车辆速度确定的一个或更多个目标转矩参数来计算目标转矩；以及电机控制器，该电机控制器被配置为根据与所述目标转矩和所述传动转矩之间的差值对应的补偿转矩来输出用于控制电机的电机电流。

【技术特征摘要】
2017.08.07 KR 10-2017-0099404;2017.08.07 KR 10-2011.一种电动助力转向设备，该电动助力转向设备包括：齿条力估算器，该齿条力估算器被配置为通过利用传动转矩和电机转矩来估算齿条力；目标转矩计算器，该目标转矩计算器被配置为通过利用所述齿条力和根据车辆速度确定的横向加速度参数来计算横向加速度，并且通过利用所述横向加速度和根据所述车辆速度确定的一个或更多个目标转矩参数来计算目标转矩；以及电机控制器，该电机控制器被配置为根据与所述目标转矩和所述传动转矩之间的差值对应的补偿转矩来输出用于控制电机的电机电流。2.根据权利要求1所述的电动助力转向设备，其中，所述目标转矩计算器通过将所述齿条力除以所述横向加速度参数来计算所述横向加速度。3.根据权利要求1所述的电动助力转向设备，其中，所述目标转矩计算器通过利用包括用于确定所述目标转矩的建立的第一参数、用于确定所述目标转矩的水平的第二参数和用于确定偏心位置处的目标转矩的第三参数在内的所述目标转矩参数来计算所述目标转矩。4.根据权利要求3所述的电动助力转向设备，其中，所述目标转矩计算器通过利用所述横向加速度和根据所述车辆速度确定的所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数来生成目标转矩图，并根据所述目标转矩图计算与所述横向加速度对应的所述目标转矩。5.根据权利要求1所述的电动助力转向设备，该电动助力转向设备还包括转向控制器，所述转向控制器被配置为根据所述传动转矩计算用于控制所述电机的电机电流，其中，所述电机控制器将由所述转向控制器计算出的电机电流和取决于所述补偿转矩的电机电流相加，以输出相加后的电机电流。6.根据权利要求5所述的电动助力转向设备，其中，所述齿条力估算器和所述目标转矩计算器中的至少一个独立于所述转向控制器而开启或关闭。7.根据权利要求6所述的电动助力转向设备，其中，所述目标转矩计算器在方向盘处于中心时保持开启状态，并且在方向盘处于偏心位置时保持关闭状态。8.根据权利要求1所述的电动助力转向设备，其中，所述齿条力估算器通过将由所述传动转矩所产生的力与由所述电机转矩所产生的力相加来估算...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴盛焄，金德焕，
申请(专利权)人：株式会社万都，
类型：发明
国别省市：韩国,KR