專利名稱：車輛的電動(dòng)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(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置，更詳細(xì)地說(shuō)是涉及在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的追蹤控制時(shí)，利用脈沖扭矩來(lái)改善靜摩擦區(qū)間的車輛的電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)向裝置與其控制方法。
背景技術(shù)：
作為車輛的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置相關(guān)的以往技術(shù)，有韓國(guó)公開(kāi)專利申請(qǐng)第2011-67197號(hào)。韓國(guó)公開(kāi)專利申請(qǐng)第2011-67197號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào)制信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào)制信號(hào)的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)輸出到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)向扭矩控制。為此，韓國(guó)公開(kāi)專利申請(qǐng)第2011-67197號(hào)公開(kāi)的車道保持系統(tǒng)，包括:車道偏離檢測(cè)部，以通過(guò)攝像機(jī)的影像為基準(zhǔn)，來(lái)檢測(cè)是否偏離車道；轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部，計(jì)算向著防止所述檢測(cè)到的車道偏離的方向的轉(zhuǎn)向扭矩，并生成對(duì)應(yīng)所述計(jì)算的轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)；轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)轉(zhuǎn)換部，通過(guò)脈沖調(diào)制方式，將所述生成的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào)制信號(hào)形態(tài)；及轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)施加部，將所述轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào)制信號(hào)形態(tài)的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)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?yàn)樵谌珔^(qū)間中利用轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào)制信號(hào)形態(tài)的轉(zhuǎn)向扭矩輸入值，因此會(huì)在不需要脈沖調(diào)制信號(hào)的區(qū)間中也會(huì)應(yīng)用脈沖調(diào)制信號(hào)，從而引發(fā)車輛底盤的負(fù)荷。此外，脈沖調(diào)制大小為4Nm的高扭矩，因此會(huì)引起讓駕駛者感到異質(zhì)感的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
(要解決的技術(shù)問(wèn)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(dòng)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(duì)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(yīng)性的裝置與方法。(解決問(wèn)題的手段)為了解決如上所述的問(wèn)題，本發(fā)明，在轉(zhuǎn)向角追蹤時(shí)不施加扭矩值而沒(méi)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(duì)駕駛者產(chǎn)生異質(zhì)感且可以提高反應(yīng)性。即，根據(jù)本發(fā)明的一面的車輛的電動(dòng)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(zhǔn)誤差值以上，及轉(zhuǎn)向角速度是否為基準(zhǔn)角速度以下；脈沖扭矩的輸入步驟，當(dāng)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(zhǔn)誤差值以上，所述轉(zhuǎn)向角速度為所述基準(zhǔn)角速度以下時(shí)，輸入脈沖扭矩。此處，根據(jù)第一項(xiàng)，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(zhǔn)角速度以上；轉(zhuǎn)向角的傳達(dá)步驟，在所述轉(zhuǎn)向角速度為所述基準(zhǔn)角速度以上時(shí)，傳達(dá)轉(zhuǎn)向角；還可以包括:轉(zhuǎn)向角的傳達(dá)步驟，當(dāng)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(zhǔn)誤差值，或所述轉(zhuǎn)向角速度超過(guò)所述基準(zhǔn)角速度時(shí)，傳達(dá)轉(zhuǎn)向角。根據(jù)本發(fā)明的另一面的車輛的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置，包括:轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部，所述轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部包括:PI控制器，接收轉(zhuǎn)向角，并應(yīng)對(duì)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(guò)所述停止區(qū)間判斷部判斷為所述停止區(qū)間時(shí)，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(zhǔn)誤差值以上，轉(zhuǎn)向角速度為基準(zhǔn)角速度以下時(shí)，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(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部，包括:PI控制器，接收轉(zhuǎn)向角，并應(yīng)對(duì)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(guò)所述停止區(qū)間判斷部判斷為所述停止區(qū)間時(shí)，生成脈沖扭矩。(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明，可以在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角追蹤時(shí),在MDPS(Motor DrivingPower Steering)的靜摩擦區(qū)間中提高反應(yīng)性，并可以減少轉(zhuǎn)向角控制時(shí)對(duì)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(zhǔn)來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)向角追蹤控制時(shí)的試車結(jié)果的圖表。圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置中使用的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部的構(gòu)成的框圖。圖3是為了說(shuō)明在圖2的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部中生成的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)的圖表。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向角控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式通過(guò)參照附圖與以下詳述的實(shí)施例，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、特征以及實(shí)現(xiàn)他們的方法會(huì)更加明確。但本發(fā)明不限于以下所公開(kāi)的實(shí)施例，是可以由多種不同的形態(tài)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的實(shí)施例只是為了完整地公開(kāi)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(shū)的記載為準(zhǔn)。一方面，本說(shuō)明書(shū)中使用的技術(shù)用語(yǔ)是用于說(shuō)明實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明。在說(shuō)明書(shū)中提及的單數(shù)形式，在沒(méi)有特別限定的情況下，則包括復(fù)數(shù)形式。說(shuō)明書(shū)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(dòng)作和/或是元件以外，存在或添加其以外的一個(gè)以上的其他構(gòu)成要素、步驟、動(dòng)作和/或是元件。下面，參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。圖1是表示在以MDPS (Motor Driving Power Steering)扭矩為準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)向角追蹤控制時(shí)的試車結(jié)果的圖表。圖1中，細(xì)線表示目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，粗線表示實(shí)際轉(zhuǎn)向角。
如圖1所示，可以確認(rèn)存在有如實(shí)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(shí)，因?yàn)闀?huì)經(jīng)過(guò)O附近而不會(huì)施加扭矩值，從而沒(méi)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(xì)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(shí)，會(huì)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(shí)施例的車輛的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置，利用目標(biāo)轉(zhuǎn)向角與車輛中測(cè)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(lái)形成連續(xù)性的運(yùn)動(dòng)。此外，在駕駛者沒(méi)有抓住方向盤時(shí)與抓住方向盤時(shí)，對(duì)最小化對(duì)駕駛者產(chǎn)生的異質(zhì)感的脈沖扭矩值，可以求出并進(jìn)行了應(yīng)用。圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置中使用的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部的構(gòu)成的框圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置中適用的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部20，其構(gòu)成包括:PI控制器210，接收轉(zhuǎn)向角，并應(yīng)對(duì)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(duì)應(yīng)停止區(qū)間而施加的脈沖扭矩。圖3是為了說(shuō)明在圖2的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部中生成的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)的圖表。圖3a的細(xì)線如圖1中所示相同，是表示目標(biāo)轉(zhuǎn)向角。當(dāng)用于轉(zhuǎn)向角追蹤的Active flag成為I,從而開(kāi)始轉(zhuǎn)向角控制時(shí),會(huì)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(shí)如果發(fā)生停止區(qū)間，S卩，轉(zhuǎn)向角的誤差為基準(zhǔn)誤差值以上，轉(zhuǎn)向角速度為基準(zhǔn)角速度值以下時(shí)，如圖3c所示，會(huì)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(dá)到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以確認(rèn)，停止區(qū)間中，對(duì)轉(zhuǎn)向角進(jìn)行改變來(lái)最小化對(duì)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(shí)，會(huì)對(duì)駕駛者產(chǎn)生異質(zhì)感，0.8Nm以下的脈沖扭矩值對(duì)轉(zhuǎn)向角的變化甚微。根據(jù)MDPS的樣本時(shí)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(shí)施例的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)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(dá)到基準(zhǔn)值以上時(shí)，施加原來(lái)的轉(zhuǎn)向扭矩值，從而與以往技術(shù)不同，會(huì)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(shí)施例的車輛的電動(dòng)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(dāng)輸入轉(zhuǎn)向扭矩，從而Active flag成為I時(shí)(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(zhǔn)誤差值以上(S430)，判斷轉(zhuǎn)向角速度是否為基準(zhǔn)角速度以下(S440)。當(dāng)不符合S430與S440中任意一個(gè)條件時(shí)，由PI控制器210控制的轉(zhuǎn)向角會(huì)傳達(dá)到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(S470)。與其相反，當(dāng)都符合S430與S440的兩個(gè)條件時(shí)，即，轉(zhuǎn)向角誤差為基準(zhǔn)誤差值以上(S430 )，轉(zhuǎn)向角速度為基準(zhǔn)角速度以下(S440 )時(shí)，會(huì)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(dá)到基準(zhǔn)值以上時(shí)，轉(zhuǎn)向角會(huì)傳達(dá)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(yīng)用到用于細(xì)微角控制的 LKAS (Lane Keeping Assist System)或 LG (Lane Guide)時(shí),不僅可以對(duì)系統(tǒng)反應(yīng)性能起到很大的改善效果，還可以最小化對(duì)駕駛者產(chǎn)生的異質(zhì)感的程度。以上，以優(yōu)選的實(shí)施例為準(zhǔn)，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明的裝置及方法并不一定限定于上述的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的要旨與范圍的情況下，可以實(shí)施多種修改或變形。并且，這種修改或變形也應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護(hù)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(dòng)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(zhǔn)誤差值以上，及轉(zhuǎn)向角速度是否為基準(zhǔn)角速度以下； 脈沖扭矩的輸入步驟，當(dāng)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(zhǔn)誤差值以上，所述轉(zhuǎn)向角速度為所述基準(zhǔn)角速度以下時(shí)，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(zhǔn)角速度以上； 轉(zhuǎn)向角的傳達(dá)步驟，在所述轉(zhuǎn)向角速度為所述基準(zhǔn)角速度以上時(shí)，傳達(dá)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(dá)步驟，當(dāng)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(zhǔn)誤差值，或所述轉(zhuǎn)向角速度超過(guò)所述基準(zhǔn)角速度時(shí)，傳達(dá)轉(zhuǎn)向角。
4.一種車輛的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置,包括:轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部， 所述轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部包括: PI控制器，接收轉(zhuǎn)向角，并應(yīng)對(duì)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(guò)所述停止區(qū)間判斷部判斷為所述停止區(qū)間時(shí)，生成脈沖扭矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛的電動(dòng)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(zhǔn)誤差值以上，轉(zhuǎn)向角速度為基準(zhǔn)角速度以下時(shí)，判斷為所述停止區(qū)間。
6.一種轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部，作為車輛的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置中使用的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)生成部，包括: PI控制器，接收轉(zhuǎn)向角，并應(yīng)對(duì)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(guò)所述停止區(qū)間判斷部判斷為所述停止區(qū)間時(shí)，生成脈沖扭矩。
全文摘要
本發(fā)明提供車輛的電動(dòng)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(zhǔn)誤差值以上，及轉(zhuǎn)向角速度是否為基準(zhǔn)角速度以下；脈沖扭矩的輸入步驟，當(dāng)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(zhǔn)誤差值以上，所述轉(zhuǎn)向角速度為所述基準(zhǔn)角速度以下時(shí)，輸入脈沖扭矩。本發(fā)明在轉(zhuǎn)向角追蹤時(shí)不施加扭矩值而沒(méi)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(duì)駕駛者產(chǎn)生異質(zhì)感且可以提高反應(yīng)性。
文檔編號(hào)B62D5/04GK103101572SQ201210408330
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)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(qǐng)人:現(xiàn)代摩比斯株式會(huì)社