本公開的各種實施例涉及一種用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置和方法，并且尤其涉及一種這樣的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置和方法：其能夠?qū)崿F(xiàn)無超調(diào)的中心停止，并在發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中通過大轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向后進(jìn)行回正時，能夠?qū)崿F(xiàn)快速回正。

背景技術(shù)：

通常，發(fā)動機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(MDPS)能夠通過使用電動機在駕駛員的轉(zhuǎn)向方向上提供輔助扭矩而使得操縱變得輕松。

與傳統(tǒng)的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(HPS)不同，發(fā)動機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)車輛的駕駛狀況自動地控制電動機的運行以改善轉(zhuǎn)向性能和轉(zhuǎn)向感。此時，發(fā)動機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括扭矩傳感器，其用于測量輸入到方向盤的駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩；轉(zhuǎn)向角傳感器，其用于測量方向盤的轉(zhuǎn)向角；以及車速傳感器，其用于測量車速并確定車輛的駕駛狀況。

同時，當(dāng)駕駛員在添加轉(zhuǎn)向輸入之后而使車輛轉(zhuǎn)向時，如果駕駛員確定車輛的轉(zhuǎn)彎達(dá)到一定程度，則駕駛員緩慢地從方向盤釋放雙手，而方向盤通過回正動作回正到中心。

方向盤的回正動作由車輛的輪胎的自對準(zhǔn)扭矩產(chǎn)生，并且通常在車輛以5km/h-30km/h的速度轉(zhuǎn)向時是一項有用的功能。

然而，由于系統(tǒng)的摩擦力的作用，保持有一個剩余轉(zhuǎn)向角，因此給予方向盤的自對準(zhǔn)扭矩變得不足以使方向盤回正到中心。因此，為了使方向盤完全回正到中心，應(yīng)當(dāng)分別地提供用以輔助回正動作的功能。

因此，發(fā)動機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用基于轉(zhuǎn)向角計算出的回正扭矩以輔助方向盤的回正動作并改善回正性能。

在發(fā)動機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，當(dāng)向方向盤提供回正力和阻尼力時，阻尼力是車速的函數(shù)，并且基于柱扭矩和柱速度來計算。

然而，當(dāng)使方向盤回正時，如果阻尼力被控制為具有優(yōu)秀的回正性能，則在方向盤的中心部分處發(fā)生超調(diào)，并且如果控制阻尼力以減少超調(diào)的發(fā)生，則降低了回正速度。

本公開的相關(guān)技術(shù)在1999年12月10日注冊的，題為“電動助力轉(zhuǎn)向”的注冊號為10-0247334的韓國專利中公開。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

各實施例涉及一種用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置和方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)無超調(diào)的中心停止，并且在通過大轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向后進(jìn)行回正時，能夠?qū)崿F(xiàn)快速回正。

根據(jù)本公開的一方面，用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置可包括：柱扭矩傳感器，用于測量方向盤的柱扭矩，以識別輸入到方向盤的駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩；轉(zhuǎn)向角傳感器，用于測量所述方向盤的轉(zhuǎn)向角；柱速度計算器，用于基于轉(zhuǎn)向角計算旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向柱的柱速度；車速傳感器，用于感測車輛的車速；和阻尼力計算器，用于從所述柱扭矩傳感器、所述轉(zhuǎn)向角傳感器、所述柱速度計算器和所述車速傳感器接收柱扭矩、轉(zhuǎn)向角、柱速度和車速，根據(jù)所述車速基于所述柱扭矩和所述柱速度計算阻尼力，確定阻尼補償條件，以及將阻尼補償值和瞬時阻尼力應(yīng)用于所述阻尼力以輸出所述阻尼力。

所述阻尼力計算器可包括阻尼補償器，用于基于所述柱扭矩和所述柱速度根據(jù)所述阻尼補償條件計算所述阻尼補償值，并且基于所述轉(zhuǎn)向角來計算瞬時阻尼力。

所述阻尼補償條件可包括這樣的條件：當(dāng)復(fù)位所述方向盤時，所述車速為設(shè)定車速還是更大、所述柱速度為設(shè)定速度還是更大，以及所述柱扭矩為設(shè)定扭矩還是更小。

瞬時阻尼力可以將轉(zhuǎn)向增益應(yīng)用到設(shè)定值或更大的值。

當(dāng)所述轉(zhuǎn)向角可能處于中心區(qū)域時，所述阻尼力計算器可應(yīng)用所述瞬時阻尼力。

所述中心區(qū)域的范圍可根據(jù)所述車速而可變地設(shè)定。

根據(jù)本公開的另一方面，一種用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的方法，可以包括：由阻尼力計算器接收來自車速傳感器、柱扭矩傳感器、柱速度計算器的車速、柱扭矩和柱速度，并且根據(jù)所述車速基于所述柱扭矩和柱速度計算阻尼力；由所述阻尼力計算器從所述車速、所述柱扭矩和所述柱速度確定阻尼補償條件；由所述阻尼力計算器基于所述阻尼補償條件計算阻尼補償值，并且將所述阻尼補償值應(yīng)用于計算出的阻尼力以補償所述阻尼力；由所述阻尼力計算器接收來自轉(zhuǎn)向角傳感器的所述轉(zhuǎn)向角，確定所述轉(zhuǎn)向角是否處于中心區(qū)域，并且附加地應(yīng)用瞬時阻尼力；并且通過所述阻尼力計算器來輸出所述阻尼力。

在確定所述阻尼補償條件過程中，所述阻尼力計算器可與條件進(jìn)行比較，該條件為，當(dāng)復(fù)位所述方向盤時，車速為設(shè)定車速還是更大，所述柱速度為設(shè)定速度還是更大，以及所述柱扭矩為設(shè)定扭矩還是更小。

在附加地應(yīng)用所述瞬時阻尼力過程中，可將所述轉(zhuǎn)向角增益應(yīng)用到所述設(shè)定值或更大的值。

在附加地應(yīng)用所述瞬時阻尼力過程中，所述阻尼力計算器在所述轉(zhuǎn)向角處于所述中心區(qū)域時可應(yīng)用所述瞬時阻尼力。

所述中心區(qū)域的范圍可根據(jù)所述車速而可變地設(shè)定。

根據(jù)本公開所述的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置和方法，能夠?qū)崿F(xiàn)無超調(diào)的中心停止，并且能夠在通過大轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向后進(jìn)行回正時實現(xiàn)快速復(fù)位，從而能夠通過快速回正使車輛直線行駛，并且提高車輛的穩(wěn)定性。

附圖說明

鑒于附圖和所附的詳細(xì)描述，發(fā)明構(gòu)思的各種實施例將變得更加明顯，其中：

圖1是示出了根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置的配置的框圖；

圖2是示出了根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置的阻尼力計算器的邏輯的電路圖；

圖3是示出了根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置的轉(zhuǎn)向性能的比對結(jié)果的圖；

圖4是示出了根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置的轉(zhuǎn)向角和阻尼力的圖；和

圖5是示出了根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的方法的流程圖。

具體實施方式

在下文中將參照附圖詳細(xì)描述本公開的實施例。應(yīng)當(dāng)注意，附圖不是按精確的比例，并且僅為了描述方便和清楚起見，可以放大線條的厚度或部件的尺寸。此外，本文使用的術(shù)語通過考慮本發(fā)明的功能來定義，并且可以根據(jù)用戶或操作者的習(xí)慣或意圖而改變。因此，術(shù)語的定義應(yīng)根據(jù)本文陳述的整體公開內(nèi)容來進(jìn)行。

圖1是示出了根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置的配置的框圖，圖2是示出了根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置的阻尼力計算器的邏輯的電路圖，圖3是示出了根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置的轉(zhuǎn)向性能的比對結(jié)果的圖，且圖4是示出了根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置的轉(zhuǎn)向角和阻尼力的圖。

如圖1和圖2所示，根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置包括柱扭矩傳感器10，轉(zhuǎn)向角傳感器20，柱速度計算器30，車速傳感器40和阻尼力計算器50。

柱扭矩傳感器10測量并輸出方向盤(未示出)的柱扭矩，以識別輸入到方向盤的駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩。轉(zhuǎn)向角傳感器20測量并輸出方向盤的轉(zhuǎn)向角。

柱速度計算器30計算并輸出旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向柱的柱速度，即，基于轉(zhuǎn)向角的角速度。車速傳感器40監(jiān)測并輸出車輛的車速。

阻尼力計算器50從柱扭矩傳感器10、轉(zhuǎn)向角傳感器20、柱速度計算器30和車速傳感器40接收柱扭矩、轉(zhuǎn)向角、柱速度和車速，根據(jù)車速基于柱扭矩和柱速度計算阻尼力，確定阻尼補償條件，并且通過應(yīng)用阻尼補償值和瞬時阻尼力來輸出阻尼力。

所述阻尼力計算器50可包括阻尼補償器55，用于基于所述柱扭矩和柱速度根據(jù)所述阻尼補償條件計算所述阻尼補償值，并且基于所述轉(zhuǎn)向角來計算瞬時阻尼力。

在所述實施例中，阻尼補償條件是以中速或高速行駛時以大的轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向后釋放方向盤的條件，并且可以設(shè)定成條件為例如車速為80kph或更大、柱速度為0.6rps或更小且柱扭矩為1.7Nm或更小。

換言之，在正常駕駛時轉(zhuǎn)向后釋放方向盤時，當(dāng)柱速度為0.5rps或更大時，產(chǎn)生的柱扭矩為2.0Nm或更大。另外，在以較大的轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向后進(jìn)行釋放的狀態(tài)下，柱扭矩迅速降至1.6Nm或更小，柱速度迅速升至0.6rps或更大。

在所述實施例中，將條件設(shè)定為中速和高速駕駛以區(qū)別于正常駕駛，并且柱速度設(shè)定為0.6rps或更大，且柱扭矩設(shè)定為1.7Nm或更小。設(shè)定值可以根據(jù)車輛而區(qū)分地加以應(yīng)用，并且優(yōu)選地根據(jù)相應(yīng)車輛進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)定。

因此，在右輪(RH)轉(zhuǎn)向的情況下，當(dāng)柱扭矩為1.7Nm或更小，柱速度為-0.6rps或更小時，其可以確定為阻尼補償條件，在左輪(LH)轉(zhuǎn)向的情況下，當(dāng)柱扭矩為-1.7Nm或更大，柱速度為0.6rps或更大時，其可以確定為阻尼補償條件。

這樣，阻尼力計算器50能夠通過在阻尼條件下應(yīng)用阻尼補償值來提高回正速度。另外，在轉(zhuǎn)向角處于中心區(qū)域時，阻尼力計算器50通過將轉(zhuǎn)向角增益應(yīng)用到預(yù)定值或更大的值，例如20或更大值作為瞬時阻尼力，來防止在中心區(qū)域時的超調(diào)。此時，中心區(qū)域的范圍可以根據(jù)車速而可變地設(shè)定。

這樣，如果阻尼力計算器50根據(jù)補償條件附加地應(yīng)用阻尼補償值和瞬時阻尼力，當(dāng)把相關(guān)技術(shù)的轉(zhuǎn)向角的回正性能與本公開的轉(zhuǎn)向角進(jìn)行比較時，從圖3中的轉(zhuǎn)向角的圖所示可以看出，在中心區(qū)域處的超調(diào)已經(jīng)得以改善，并且初始回正速度也得以提升。

另外，如圖4中的曲線圖所示，可以看出，回正速度隨著最終阻尼力在回正時減小而增加，并且通過在中心區(qū)域中附加地應(yīng)用瞬時阻尼力方向盤在中心停止而無超調(diào)。

這里，圖3和圖4是表示在80kph車速下進(jìn)行90度轉(zhuǎn)向后的釋放狀態(tài)下的回正性能評價結(jié)果的曲線圖。

如上所述，根據(jù)本公開的實施例，用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置，在發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中駕駛時，允許在以較大的轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向后回正時進(jìn)行快速回正，并允許進(jìn)行無超調(diào)的中心停止，由此使得車輛能夠直線駕駛并且提高車輛的穩(wěn)定性。

圖5是示出了根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的方法的流程圖。

如圖5所示，在根據(jù)本公開的實施例的用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的方法中，首先，阻尼計算器50從柱扭矩傳感器10、柱速度計算器30和車速傳感器40接收柱扭矩、柱速度和車速，并根據(jù)車速基于柱扭矩和柱速度來計算阻尼力(S10)。

在操作S10中，阻尼計算器50從柱扭矩傳感器10、柱速度計算器30和車速傳感器40接收柱扭矩、柱速度和車速，確定阻尼補償條件，并在計算阻尼力的同時通過應(yīng)用阻尼補償值和瞬時阻尼力來輸出阻尼力(S20)。

在所述實施例中，阻尼補償條件是在車輛以中速和高速行駛時以大轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向后從轉(zhuǎn)向中釋放方向盤的條件，并且阻尼補償條件可以被設(shè)定為這樣的條件：例如，車速為80kph或更大，柱速度為0.6rps或更小，柱扭矩為1.7Nm或更小。

換言之，正常駕駛時，轉(zhuǎn)向后釋放時，柱速度和柱扭矩回正的情況下，當(dāng)柱速度為0.5rps或更大時，產(chǎn)生的柱扭矩為2.0Nm或更大，在以大轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向后釋放時，柱速度和柱扭矩回正的情況下，柱扭矩迅速降低至1.6Nm或更小，并且柱速度迅速加速至0.6rps或更大。

在所述實施例中，將條件設(shè)定為中速和高速駕駛以區(qū)別于正常駕駛，柱速度設(shè)定為0.6rps或更大，且柱扭矩設(shè)定為1.7Nm或更小。設(shè)定值可以根據(jù)所述車輛而區(qū)分地加以應(yīng)用，并且優(yōu)選地根據(jù)相應(yīng)車輛進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)定。

因此，在右輪(RH)轉(zhuǎn)向的情況下，當(dāng)柱扭矩為1.7Nm或更小，柱速度為-0.6rps或更小時，其可以確定為阻尼補償條件，在左輪(LH)轉(zhuǎn)向的情況下，當(dāng)柱扭矩為-1.7Nm或更大，柱速度為0.6rps或更大時，其可以確定為阻尼補償條件。

如果其不符合操作S20中的阻尼條件，則阻尼力計算器50輸出在不應(yīng)用阻尼補償值的情況下計算出的阻尼力(S70)。

另一方面，其被確定為阻尼補償條件時，阻尼力計算器50計算阻尼補償值(S30)。

如果在操作S30中計算出阻尼補償值，則阻尼力計算器50將該阻尼補償值應(yīng)用到計算出的阻尼力(S40)。

然后，阻尼力計算器50從轉(zhuǎn)向角傳感器20接收回正的轉(zhuǎn)向角，并且確定所述轉(zhuǎn)向角是否包括在中心區(qū)域中(S50)。此處，所述中心區(qū)域的范圍可根據(jù)所述車速而可變地設(shè)定。

如果在操作S50中轉(zhuǎn)向角不包括在中心區(qū)域中，則阻尼力計算器50輸出在操作S40中應(yīng)用的阻尼力(S70)。

然而，如果在操作S50中轉(zhuǎn)向角被包括在中心區(qū)域中，則阻尼力計算器50計算瞬時阻尼力，并且附加地將計算的瞬時阻尼力應(yīng)用到計算出的阻尼力(S60)。

此處，在應(yīng)用瞬時阻尼力過程中，將轉(zhuǎn)向角增益設(shè)定為設(shè)定值或更大，例如，可以應(yīng)用20或更大的轉(zhuǎn)向角增益，以防止中心區(qū)域的超調(diào)。然后，阻尼力計算器50輸出阻尼力(S70)。

這樣，阻尼力計算器50能通過在阻尼條件下應(yīng)用阻尼補償值來提高回正速度。另外，當(dāng)轉(zhuǎn)向角處于中心區(qū)域時，阻尼力計算器50能通過在中心區(qū)域附加地應(yīng)用瞬時阻尼力，來防止超調(diào)，并且提升中心停止性能。

如根據(jù)本公開的實施例所述，用于控制發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正的裝置和方法，在發(fā)動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中駕駛時，允許在以較大的轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向后回正時進(jìn)行快速回正，并允許進(jìn)行無超調(diào)的中心停止，由此使得車輛能夠直線駕駛并且提高車輛的穩(wěn)定性。

出于說明的目的，上文已經(jīng)公開了本發(fā)明構(gòu)思的實施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不脫離如所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明構(gòu)思的范圍和精神的情況下，可進(jìn)行各種修改，添加和替換。