用于控制电机驱动动力转向的设备和方法技术

用于控制电机驱动动力转向的设备和方法，该设备可包括：驾驶信息输入单元，其被配置为接收驾驶信息；转向角位置控制单元，其被配置为接收驱动电机的命令转向角和当前电机转向角，并输出自主驾驶命令；和MDPS控制单元，其被配置为基于自主驾驶模式下的自主驾驶命令来驱动驱动电机，确定驾驶员是否干预转向，根据驾驶员是否干预转向来计算驾驶员转向的驾驶员命令，并在以驾驶员命令和自主驾驶命令之间的补偿输出驱动所述驱动电机的同时，将操作模式从自主驾驶模式变为驾驶员模式。式从自主驾驶模式变为驾驶员模式。式从自主驾驶模式变为驾驶员模式。

Equipment and method for controlling motor driven power steering

【技术实现步骤摘要】
用于控制电机驱动动力转向的设备和方法


[0001]本公开的示例性实施方式涉及一种用于控制MDPS(Motor-Driven Power Steering，电机驱动动力转向)的设备和方法，并且更具体地涉及一种可确定转向干预，不仅通过调节参考扭矩图，用于通过反映自主驾驶的命令转向角来确定转向干预，还根据列扭矩的大小来调整变量计数，以使自主驾驶车辆从自主驾驶模式转换为驾驶员模式，并通过在确定驾驶员已干预转向的时间点基于列扭矩来调节自主驾驶模式和驾驶员模式的混合时段来调节转换速度，从而在突然转向的情况下能够迅速进行模式转换的用于控制MDPS的设备和方法。

技术介绍

[0002]近来，随着汽车技术的发展，期望能够在无需驾驶员操作的情况下自主驾驶的自主驾驶车辆将迅速普及。这样的自主驾驶车辆是指可通过AI(人工智能)控制各种传感器和控制系统而自主驾驶的车辆。
[0003]自主驾驶车辆的优点在于，其不仅可防止驾驶员的激进驾驶或由于驾驶员的粗心失误造成的事故，而且甚至可由无执照的驾驶员、盲人或未成年人自由使用。具体地，对自主驾驶车辆的稳定性进行了大量研究。例如，关于当车辆从自主驾驶模式切换(转换)为驾驶员亲自驾驶车辆的手动模式时，稳定地将驾驶控制权限切换给驾驶员的技术正在进行大量研究。
[0004]然而，需要对在使自主驾驶汽车以自主驾驶模式进行操作时使用户保持稳定感的技术进行大量研究。当稳定感降低时，用户可能会对自主驾驶感到焦虑或不信任。
[0005]例如，当在自主驾驶车辆以自主驾驶模式行驶的同时改变自主驾驶车辆的驾驶速度时(例如，驾驶速度从低速变为高速或从高速变为低速)，当用于控制MDPS的操作模式(或MDPS控制模式)转换时，用户可能会有差异感。
[0006]当车辆的驾驶速度从低速改变为高速或从高速改变为低速时，用于控制MDPS的操作模式也从位置控制模式改变为扭矩控制模式或从扭矩控制模式改变为位置控制模式。在改变用于控制MDPS的操作模式的中间过程期间，发生输出差异。
[0007]当在改变用于控制MDPS的操作模式的中间过程期间发生输出差异时，乘客可能会感到不安全。换句话说，可能会降低稳定性。
[0008]为了解决这样的问题，需要一种方法，该方法可通过更准确地检测驾驶员的转向干预来防止不期望的模式转变，并且根据自主驾驶条件平稳地切换操作模式。
[0009]本公开的相关技术在2017年9月13日注册的标题为“用于在自主驾驶车辆及其设备中切换控制模式的方法”的韩国专利第10-1779823号中公开。
[0010]在自主驾驶期间，在列扭矩大于或等于预定水平的条件下，当经过了预设的保持时间时，现有的设备确定驾驶员已干预转向。然后，根据此时的列扭矩，设备通过调节转换速度来关闭自主驾驶模式，并将操作模式切换为驾驶员模式。
[0011]然而，当驾驶员在自主驾驶期间突然车辆转向时，需要经过预设的保持时间以确
定驾驶员是否已干预转向。因此，由于在预设的保持时间内没有关闭自主驾驶模式，所以驾驶员可能会有差异感，并且可能无法根据驾驶员的意图来操纵车辆。因此，在必要时避免紧急情况或在突然转向的情况下难以确保驾驶员的安全。
[0012]当在自主驾驶期间根据自主驾驶的意图施加诸如避开障碍物的突然转向命令时，自主驾驶模式没有被关闭，而是需要保持。
[0013]这样，需要一种设备和方法，该设备和方法可准确地确定驾驶员的转向干预，以使得在自主驾驶期间由驾驶员的转向干预引起的突然转向状况和出于自主驾驶的意图的突然转向状况可互补，并且切换操作模式以将转向权限稳定地传递给驾驶员，从而增加了便利性和稳定性。
[0014]在该
技术介绍
部分中公开的以上信息仅用于增强对本专利技术
技术介绍
的理解，因此，它可能包含不构成现有技术的信息。

技术实现思路

[0015]本专利技术的示例性实施方式涉及一种用于控制MDPS的设备和方法，其其可确定转向干预，不仅通过调节参考扭矩图，用于通过反映自主驾驶的命令转向角来确定转向干预，还根据列扭矩的大小调整变量计数，以使自主驾驶车辆从自主驾驶模式转换为驾驶员模式，并通过在确定驾驶员已干预转向的时间点基于列扭矩来调节自主驾驶模式和驾驶员模式的混合时段来调节转换速度，从而在突然转向的情况下能够迅速进行模式转换。
[0016]在实施方式中，用于控制MDPS的设备可包括：驾驶信息输入单元，被配置为接收在车辆行驶时产生的驾驶信息；转向角位置控制单元，被配置为接收用于自主驾驶的命令转向角和驱动电机的当前电机转向角，并且通过位置控制输出自主驾驶命令；以及MDPS控制单元，被配置为：在自主驾驶模式下基于从所述转向角位置控制单元输入的所述自主驾驶命令来驱动所述驱动电机，基于用于自主驾驶的命令转向角和在自主驾驶期间从所述驾驶信息输入单元所输入的驾驶信息，通过根据列扭矩的大小调整变量计数来确定所述驾驶员是否干预转向，通过根据所述驾驶员是否干预转向的所述驾驶员的转向来计算驾驶员命令，以及在以所述驾驶员命令和所述自主驾驶命令之间的补偿输出来驱动所述驱动电机的同时，将操作模式从所述自主驾驶模式变为驾驶员模式，所述补偿输出是通过施加用于补偿所述自主驾驶命令和所述驾驶员命令的最终权重和混合时段而计算。
[0017]所述驾驶信息输入单元可以接收在所述车辆行驶时产生的以下项中的一项或多项：车速，所述驱动电机的电机转向角，驾驶员的转向的转向角、转向角速度和列扭矩。
[0018]所述转向角位置控制单元可以接收命令转向角和电机转向角的误差值，并且通过根据命令转向角速度改变截止频率的可变高通滤波器对接收的所述误差值进行滤波，然后调整位置控制增益并输出所述自主驾驶命令。
[0019]所述转向角位置控制单元在命令转向角速度高时可以减小截止频率，并且在命令转向角速度低时可以增大截止频率。
[0020]MDPS控制单元可包括：转向控制单元，被配置为基于从所述驾驶信息输入单元所输入的车速、转向角和列扭矩，通过所述驾驶员的转向来计算所述驾驶员命令；转向干预确定单元，被配置为基于所述命令转向角来设置用于确定所述驾驶员的转向干预的参考扭矩图，并且基于设置的所述参考扭矩图，通过根据列扭矩的大小调整变量计数来确定所述驾
驶员的转向干预；混合时段计算单元，被配置为在所述转向干预确定单元确定所述驾驶员干预转向的时间点，基于列扭矩来计算用于补偿所述自主驾驶命令和所述驾驶员命令的混合时段；权重计算单元，被配置为在切换所述操作模式时，根据列扭矩和所述转向角速度来计算用于补偿所述自主驾驶命令和所述驾驶员命令的最终权重；以及输出控制单元，被配置为当所述转向干预确定单元确定所述驾驶员干预转向时，根据通过所述混合时段计算单元计算出的混合时段，通过施加通过所述权重计算单元计算出的所述最终权重来补偿所述自主驾驶命令和所述驾驶员命令，从而计算出所述补偿输出并且输出计算出的所述补偿输出。
[0021]转向干预确定单元可包括：带阻滤波器，被配置为根据转向角加速度基于共振频率从列扭矩中过滤振动信号；命令转向角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制电机驱动动力转向的设备，包括：驾驶信息输入，被配置为接收在车辆行驶时产生的驾驶信息；转向角位置控制器，被配置为接收用于自主驾驶的命令转向角和驱动电机的当前电机转向角，并且通过位置控制输出自主驾驶命令；以及电机驱动动力转向控制器，被配置为：在自主驾驶模式下基于从所述转向角位置控制器输入的所述自主驾驶命令来驱动所述驱动电机，基于用于自主驾驶的命令转向角和在自主驾驶期间从所述驾驶信息输入所输入的驾驶信息，通过根据列扭矩的大小调整变量计数来确定指示驾驶员是否干预转向的所述驾驶员的转向干预，通过根据所述驾驶员是否干预转向的所述驾驶员的转向来计算驾驶员命令，以及在以所述驾驶员命令和所述自主驾驶命令之间的补偿输出来驱动所述驱动电机的同时，将操作模式从所述自主驾驶模式变为驾驶员模式，所述补偿输出是通过施加用于补偿所述自主驾驶命令和所述驾驶员命令的最终权重和混合时段而计算。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述驾驶信息输入接收在所述车辆行驶时产生的以下项中的一项或多项：车速，所述驱动电机的电机转向角，驾驶员的转向的转向角、转向角速度和列扭矩。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述转向角位置控制器接收命令转向角和电机转向角的误差值，并且通过根据命令转向角速度改变截止频率的可变高通滤波器对接收的所述误差值进行滤波，然后调整位置控制增益并输出所述自主驾驶命令。4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述转向角位置控制器在命令转向角速度高时减小截止频率，并且在命令转向角速度低时增大截止频率。5.根据权利要求2所述的设备，其中，所述电机驱动动力转向控制器包括：转向控制器，被配置为基于从所述驾驶信息输入所输入的车速、转向角和列扭矩，通过所述驾驶员的转向来计算所述驾驶员命令；转向干预确定器，被配置为基于所述命令转向角来设置用于确定所述驾驶员的转向干预的参考扭矩图，并且基于设置的所述参考扭矩图，通过根据列扭矩的大小调整变量计数来确定所述驾驶员的转向干预；混合时段计算器，被配置为当所述转向干预确定器确定所述驾驶员干预转向时，基于列扭矩来计算用于补偿所述自主驾驶命令和所述驾驶员命令的混合时段；权重计算器，被配置为在切换所述操作模式时，根据列扭矩和所述转向角速度来计算用于补偿所述自主驾驶命令和所述驾驶员命令的最终权重；以及输出控制器，被配置为当所述转向干预确定器确定所述驾驶员干预转向时，根据通过所述混合时段计算器计算出的混合时段，通过施加通过所述权重计算器计算出的所述最终权重来补偿所述自主驾驶命令和所述驾驶员命令，从而计算出所述补偿输出并且输出计算出的所述补偿输出。6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述转向干预确定器包括：带阻滤波器，被配置为根据转向角加速度基于共振频率从列扭矩中过滤振动信号；命令转向角加速度计算器，被配置为通过对所述命令转向角执行二阶微分然后执行低
通滤波来计算命令转向角加速度；以及确定输出，被配置为基于通过所述命令转向角加速度计算器计算出的命令转向角加速度来设置用于确定所述驾驶员的转向干预的所述参考扭矩图，并根据基于所述参考扭矩图过滤的列扭矩的大小来调整变量计数，对列扭矩的保持时间进行计数，确定在经过扭矩保持时间时所述驾驶员是否干预转向，并输出确定结果。7.根据权利要求6所述的设备，其中，列扭矩的大小和变量计数的大小具有二次函数比例关系。8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述参考扭矩图的斜率随着命令转向角加速度增加而减小。9.根据权利要求5所述的设备，其中，所述权重计算器从其中权重与每个列扭矩匹配的列扭矩权重表中获取与列扭矩相对应的第一权重，从其中权重与每个转向角速度匹配的转向角速度权重表中获取与转向角速度相对应的第二权重，并通过将所述第一权重和所述第二权重相乘来计...

【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：