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車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置及其轉(zhuǎn)向角的控制方法

文檔序號:4041601閱讀:204來源:國知局
專利名稱:車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置及其轉(zhuǎn)向角的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置,更詳細地說是涉及在目標轉(zhuǎn)向角的追蹤控制時,利用脈沖扭矩來改善靜摩擦區(qū)間的車輛的電動勢轉(zhuǎn)向裝置與其控制方法。
背景技術(shù)
作為車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置相關(guān)的以往技術(shù),有韓國公開專利申請第2011-67197號。韓國公開專利申請第2011-67197號是涉及車道保持方法及系統(tǒng),其特征在于,將輸入的轉(zhuǎn)向扭矩信號轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào)制信號,并將轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào)制信號的轉(zhuǎn)向扭矩信號輸出到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來進行轉(zhuǎn)向扭矩控制。為此,韓國公開專利申請第2011-67197號公開的車道保持系統(tǒng),包括:車道偏離檢測部,以通過攝像機的影像為基準,來檢測是否偏離車道;轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部,計算向著防止所述檢測到的車道偏離的方向的轉(zhuǎn)向扭矩,并生成對應所述計算的轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向扭矩信號;轉(zhuǎn)向扭矩信號轉(zhuǎn)換部,通過脈沖調(diào)制方式,將所述生成的轉(zhuǎn)向扭矩信號轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào)制信號形態(tài);及轉(zhuǎn)向扭矩信號施加部,將所述轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào)制信號形態(tài)的轉(zhuǎn)向扭矩信號施加到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。如上所述,以往技術(shù)的車道保持系統(tǒng)中,因為在全區(qū)間中利用轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào)制信號形態(tài)的轉(zhuǎn)向扭矩輸入值,因此會在不需要脈沖調(diào)制信號的區(qū)間中也會應用脈沖調(diào)制信號,從而引發(fā)車輛底盤的負荷。此外,脈沖調(diào)制大小為4Nm的高扭矩,因此會引起讓駕駛者感到異質(zhì)感的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
(要解決的技術(shù)問題)本發(fā)明是在如上所述的技術(shù)背景下創(chuàng)出的,其目的在于提供車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置與其轉(zhuǎn)向角控制方法,可以在靜摩擦區(qū)間中不對駕駛者產(chǎn)生異質(zhì)感。本發(fā)明的其他目的在于提供可以在MDPS (Motor Driving PowerSteering)的靜摩擦區(qū)間中提高反應性的裝置與方法。(解決問題的手段)為了解決如上所述的問題,本發(fā)明,在轉(zhuǎn)向角追蹤時不施加扭矩值而沒有轉(zhuǎn)向角變化的停止區(qū)間中,施加脈沖扭矩值,從而不對駕駛者產(chǎn)生異質(zhì)感且可以提高反應性。即,根據(jù)本發(fā)明的一面的車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向角控制方法,包括:轉(zhuǎn)向角控制執(zhí)行步驟,隨著轉(zhuǎn)向扭矩的輸入,由PI控制器執(zhí)行轉(zhuǎn)向角控制;判斷步驟,判斷轉(zhuǎn)向角誤差是否為基準誤差值以上,及轉(zhuǎn)向角速度是否為基準角速度以下;脈沖扭矩的輸入步驟,當所述判斷步驟的判斷結(jié)果為,所述轉(zhuǎn)向角誤差為所述基準誤差值以上,所述轉(zhuǎn)向角速度為所述基準角速度以下時,輸入脈沖扭矩。此處,根據(jù)第一項,所述脈沖扭矩的輸入步驟之后,還可以包括:判斷步驟,判斷所述轉(zhuǎn)向角速度是否為所述基準角速度以上;轉(zhuǎn)向角的傳達步驟,在所述轉(zhuǎn)向角速度為所述基準角速度以上時,傳達轉(zhuǎn)向角;還可以包括:轉(zhuǎn)向角的傳達步驟,當所述判斷步驟的判斷結(jié)果為,所述轉(zhuǎn)向角誤差未滿所述基準誤差值,或所述轉(zhuǎn)向角速度超過所述基準角速度時,傳達轉(zhuǎn)向角。根據(jù)本發(fā)明的另一面的車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置,包括:轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部,所述轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部包括:PI控制器,接收轉(zhuǎn)向角,并應對轉(zhuǎn)向角執(zhí)行PI控制;停止區(qū)間判斷部,判斷是否為停止區(qū)間;脈沖扭矩生成部,通過所述停止區(qū)間判斷部判斷為所述停止區(qū)間時,生成脈沖扭矩。此處,所述停止區(qū)間判斷部,在轉(zhuǎn)向角誤差為基準誤差值以上,轉(zhuǎn)向角速度為基準角速度以下時,判斷為所述停止區(qū)間。根據(jù)本發(fā)明的又另一面的車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部,包括:PI控制器,接收轉(zhuǎn)向角,并應對轉(zhuǎn)向角執(zhí)行PI控制;停止區(qū)間判斷部,判斷是否為停止區(qū)間;脈沖扭矩生成部,通過所述停止區(qū)間判斷部判斷為所述停止區(qū)間時,生成脈沖扭矩。(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明,可以在目標轉(zhuǎn)向角追蹤時,在MDPS(Motor DrivingPower Steering)的靜摩擦區(qū)間中提高反應性,并可以減少轉(zhuǎn)向角控制時對駕駛者產(chǎn)生的異質(zhì)感。


圖1是表示在以MDPS (Motor Driving Power Steering)扭矩為準來進行轉(zhuǎn)向角追蹤控制時的試車結(jié)果的圖表。圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置中使用的轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部的構(gòu)成的框圖。圖3是為了說明在圖2的轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部中生成的轉(zhuǎn)向扭矩信號的圖表。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向角控制方法的流程圖。
具體實施例方式通過參照附圖與以下詳述的實施例,本發(fā)明的優(yōu)點、特征以及實現(xiàn)他們的方法會更加明確。但本發(fā)明不限于以下所公開的實施例,是可以由多種不同的形態(tài)實現(xiàn)的。本發(fā)明的實施例只是為了完整地公開本發(fā)明,并為了讓本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易理解發(fā)明范疇而提供的,本發(fā)明是以權(quán)利要求書的記載為準。一方面,本說明書中使用的技術(shù)用語是用于說明實施例,并非用來限定本發(fā)明。在說明書中提及的單數(shù)形式,在沒有特別限定的情況下,則包括復數(shù)形式。說明書中使用的“包括(comprises)”或“包括的(comprising)”不排除為,在提及到的構(gòu)成要素、步驟、動作和/或是元件以外,存在或添加其以外的一個以上的其他構(gòu)成要素、步驟、動作和/或是元件。下面,參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置進行詳細地說明。圖1是表示在以MDPS (Motor Driving Power Steering)扭矩為準來進行轉(zhuǎn)向角追蹤控制時的試車結(jié)果的圖表。圖1中,細線表示目標轉(zhuǎn)向角,粗線表示實際轉(zhuǎn)向角。
如圖1所示,可以確認存在有如實際轉(zhuǎn)向角中用虛線圓表示的停止區(qū)間。S卩,查看此區(qū)間的扭矩值時,因為會經(jīng)過O附近而不會施加扭矩值,從而沒有轉(zhuǎn)向角的變化。存在有這種停止摩擦區(qū)間的理由是為了控制細微角(10度以內(nèi)),因此在低扭矩區(qū)間可以查看到MDPS的性能極限。因此,在轉(zhuǎn)向角追蹤控制時,會發(fā)生方向盤的操作不柔和且間斷的現(xiàn)象。為了解決這種現(xiàn)象,根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置,利用目標轉(zhuǎn)向角與車輛中測量的轉(zhuǎn)向角的誤差、轉(zhuǎn)向角速度條件,在停止區(qū)間中施加脈沖值來形成連續(xù)性的運動。此外,在駕駛者沒有抓住方向盤時與抓住方向盤時,對最小化對駕駛者產(chǎn)生的異質(zhì)感的脈沖扭矩值,可以求出并進行了應用。圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置中使用的轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部的構(gòu)成的框圖。如圖2所示,根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置中適用的轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部20,其構(gòu)成包括:PI控制器210,接收轉(zhuǎn)向角,并應對轉(zhuǎn)向角執(zhí)行PI控制;停止區(qū)間判斷部220,判斷如上所述的停止區(qū)間;及脈沖扭矩生成部230,生成對應停止區(qū)間而施加的脈沖扭矩。圖3是為了說明在圖2的轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部中生成的轉(zhuǎn)向扭矩信號的圖表。圖3a的細線如圖1中所示相同,是表示目標轉(zhuǎn)向角。當用于轉(zhuǎn)向角追蹤的Active flag成為I,從而開始轉(zhuǎn)向角控制時,會由PI控制器210生成如圖3b所示的需求扭矩值。另一方面,如上所述,利用PI控制器210的控制時如果發(fā)生停止區(qū)間,S卩,轉(zhuǎn)向角的誤差為基準誤差值以上,轉(zhuǎn)向角速度為基準角速度值以下時,如圖3c所示,會由脈沖扭矩生成部230生成脈沖扭矩,并與由PI控制器210生成的需求扭矩值一同傳達到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。通過實驗可以確認,停止區(qū)間中,對轉(zhuǎn)向角進行改變來最小化對駕駛者產(chǎn)生的異質(zhì)感的脈沖扭矩值,具有0.8Nm左右的值。0.8Nm以上時,會對駕駛者產(chǎn)生異質(zhì)感,0.8Nm以下的脈沖扭矩值對轉(zhuǎn)向角的變化甚微。根據(jù)MDPS的樣本時間,脈沖扭矩值的脈沖幅度構(gòu)成為IOms的間隔。根據(jù)本發(fā)明的實施例的轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部20,在停止區(qū)間中,與PI控制一同生成脈沖扭矩,在停止區(qū)間中,施加脈沖扭矩值而轉(zhuǎn)向角速度達到基準值以上時,施加原來的轉(zhuǎn)向扭矩值,從而與以往技術(shù)不同,會最小限度地利用脈沖扭矩的輸入。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向角控制方法的流程圖。如圖4所示,當輸入轉(zhuǎn)向扭矩,從而Active flag成為I時(S410),由PI控制器210執(zhí)行轉(zhuǎn)向角控制(S420)。之后,由停止區(qū)間判斷部220,判斷轉(zhuǎn)向角誤差是否為基準誤差值以上(S430),判斷轉(zhuǎn)向角速度是否為基準角速度以下(S440)。當不符合S430與S440中任意一個條件時,由PI控制器210控制的轉(zhuǎn)向角會傳達到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(S470)。與其相反,當都符合S430與S440的兩個條件時,即,轉(zhuǎn)向角誤差為基準誤差值以上(S430 ),轉(zhuǎn)向角速度為基準角速度以下(S440 )時,會輸入由脈沖扭矩生成部230生成的脈沖扭矩。 隨著脈沖扭矩的輸入(S460 ),轉(zhuǎn)向角速度達到基準值以上時,轉(zhuǎn)向角會傳達到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(S470)。如上所述,利用由PI控制器的控制與停止區(qū)間中的脈沖扭矩輸入方法,應用到用于細微角控制的 LKAS (Lane Keeping Assist System)或 LG (Lane Guide)時,不僅可以對系統(tǒng)反應性能起到很大的改善效果,還可以最小化對駕駛者產(chǎn)生的異質(zhì)感的程度。以上,以優(yōu)選的實施例為準,對本發(fā)明進行了說明,但是本發(fā)明的裝置及方法并不一定限定于上述的實施例,在不脫離本發(fā)明的要旨與范圍的情況下,可以實施多種修改或變形。并且,這種修改或變形也應當屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)向角控制方法,作為車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向角控制方法,包括: 轉(zhuǎn)向角控制執(zhí)行步驟,隨著轉(zhuǎn)向扭矩的輸入,由PI控制器執(zhí)行轉(zhuǎn)向角控制; 判斷步驟,判斷轉(zhuǎn)向角誤差是否為基準誤差值以上,及轉(zhuǎn)向角速度是否為基準角速度以下; 脈沖扭矩的輸入步驟,當所述判斷步驟的判斷結(jié)果為,所述轉(zhuǎn)向角誤差為所述基準誤差值以上,所述轉(zhuǎn)向角速度為所述基準角速度以下時,輸入脈沖扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向角控制方法,所述脈沖扭矩的輸入步驟之后,還包括: 判斷步驟,判斷所述轉(zhuǎn)向角速度是否為所述基準角速度以上; 轉(zhuǎn)向角的傳達步驟,在所述轉(zhuǎn)向角速度為所述基準角速度以上時,傳達轉(zhuǎn)向角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向角控制方法,還包括: 轉(zhuǎn)向角的傳達步驟,當所述判斷步驟的判斷結(jié)果為,所述轉(zhuǎn)向角誤差未滿所述基準誤差值,或所述轉(zhuǎn)向角速度超過所述基準角速度時,傳達轉(zhuǎn)向角。
4.一種車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置,包括:轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部, 所述轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部包括: PI控制器,接收轉(zhuǎn)向角,并應對轉(zhuǎn)向角執(zhí)行PI控制; 停止區(qū)間判斷部,判斷是否為停止區(qū)間; 脈沖扭矩生成部,通過所述停止區(qū)間判斷部判斷為所述停止區(qū)間時,生成脈沖扭矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置,其特征在于, 所述停止區(qū)間判斷部,在轉(zhuǎn)向角誤差為基準誤差值以上,轉(zhuǎn)向角速度為基準角速度以下時,判斷為所述停止區(qū)間。
6.一種轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部,作為車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置中使用的轉(zhuǎn)向扭矩信號生成部,包括: PI控制器,接收轉(zhuǎn)向角,并應對轉(zhuǎn)向角執(zhí)行PI控制; 停止區(qū)間判斷部,判斷是否為停止區(qū)間; 脈沖扭矩生成部,通過所述停止區(qū)間判斷部判斷為所述停止區(qū)間時,生成脈沖扭矩。
全文摘要
本發(fā)明提供車輛的電動式轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向角控制方法,包括轉(zhuǎn)向角控制執(zhí)行步驟,隨著轉(zhuǎn)向扭矩的輸入,由PI控制器執(zhí)行轉(zhuǎn)向角控制;判斷步驟,判斷轉(zhuǎn)向角誤差是否為基準誤差值以上,及轉(zhuǎn)向角速度是否為基準角速度以下;脈沖扭矩的輸入步驟,當所述判斷步驟的判斷結(jié)果為,所述轉(zhuǎn)向角誤差為所述基準誤差值以上,所述轉(zhuǎn)向角速度為所述基準角速度以下時,輸入脈沖扭矩。本發(fā)明在轉(zhuǎn)向角追蹤時不施加扭矩值而沒有轉(zhuǎn)向角變化的停止區(qū)間中,施加脈沖扭矩值,從而不對駕駛者產(chǎn)生異質(zhì)感且可以提高反應性。
文檔編號B62D5/04GK103101572SQ201210408330
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者李衡明 申請人:現(xiàn)代摩比斯株式會社
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