[發明專利]電動助力轉向系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201611113462.X
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106945718B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 凱文·麥克勞克林;權炯柱;喬納·夏皮羅
• 申請（專利權）人: 現代摩比斯株式會社
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D119/00;B62D113/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超;陳鵬

本發明涉及電動助力轉向系統及其控制方法。一種電動助力轉向(MDPS)系統可包括：扭矩傳感器，被配置為測量由駕駛員的轉向操作引起的轉向扭矩；轉向角傳感器，被配置為測量所述轉向操作的轉向角；以及控制器，被配置為根據通過轉向角傳感器測量的轉向角確定控制扭矩、基于控制扭矩和通過扭矩傳感器測量的轉向扭矩計算輸入扭矩、并且基于所計算的輸入扭矩確定輔助扭矩。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年12月7日提交的韓國申請號10-2015-0173329的優先權，其全部內容通過引用并入本文中。

技術領域

本發明涉及一種車輛的動力轉向系統，并且更具體而言，涉及一種電動助力轉向(MDPS)系統及其控制方法。

背景技術

車輛的動力轉向系統是基于動力的轉向裝置，并且用于輔助駕駛員操作方向盤。傳統上，液壓助力轉向系統已經被用作動力轉向。但是，近來，使用電機力的MDPS系統的使用已經增加。這是因為MDPS系統具有比現有的液壓助力轉向系統更小的重量并且占據更小的面積，并且不需要換油。

MDPS系統使用輔助動力源提供了駕駛員在轉向操作期間必須施加到方向盤上的一部分扭矩，從而使得駕駛員能夠容易地執行轉向操作。也就是說，連接到方向盤的扭矩傳感器感測駕駛員的轉向意圖，并且MDPS系統接收該感測信號并驅動電機，以便提供考慮到車輛的當前速度的合適的力，從而輔助轉向力。通常，在車輛的停車操作或低速操作期間，MDPS系統提供大的力以減輕駕駛員的力。但是，在高速操作期間，MDPS系統僅提供小的力以保持車身的穩定性。

MDPS系統包括各種類型的控制邏輯，諸如用于實現駕駛員期望的轉向感覺的邏輯，用于提高車輛的穩定性的邏輯，以及用于提高系統的穩定性的邏輯。但是，基于通過扭矩傳感器感測的扭矩值被輸入到增壓函數(boost function)以計算基本輔助扭矩的基本原理，MDPS系統的控制邏輯通過將各種補償值加到輔助扭矩或從輔助扭矩中減去來確定最終輔助力。

在2010年5月27日公開的韓國專利公開No.10-2010-0056312中公開了本發明的相關技術。

在這種MDPS系統中，當負載由于干擾而改變時，負載變化導致由駕駛員引起的扭矩的變化。負載指示保持與駕駛員引起的扭矩和輔助扭矩的總和平衡的值。這時，與增壓增益(boost gain)(增壓函數的斜率)成比例地產生克服變化的輔助力。因此，當增壓增益增加時，MDPS系統抗干擾。

但是，在傳統的輔助扭矩計算方法中，當設定轉向感覺的目標值時，確定每個扭矩值的增壓增益。轉向感覺指示駕駛員感覺轉向有多重。因此，由于不能自由地控制增壓增益，MDPS系統易受干擾。

此外，由于沒有建立轉向感覺的目標值和增壓增益之間的關系，不根據轉向感覺的目標值計算增壓增益，而是通過調諧過程確定增壓增益，在調諧過程中，重復進行改變增壓增益和檢查基于改變的增壓增益的轉向感覺。因此，系統調諧過程需要大量的時間，并且降低了系統調諧過程的準確度。

發明內容

本發明的實施方式涉及一種電動助力轉向(MDPS)系統及其控制方法，該系統能夠在具有抗干擾性的同時簡化系統調諧過程，并且提高系統調諧過程的準確度。

在一個實施方式中，一種電動助力轉向(MDPS)系統可包括：扭矩傳感器，被配置成測量由駕駛員的轉向操作引起的轉向扭矩；轉向角傳感器，被配置為測量所述轉向操作的轉向角；以及控制器，被配置為根據通過轉向角傳感器測量的轉向角確定控制扭矩、基于控制扭矩和通過扭矩傳感器測量的轉向扭矩計算輸入扭矩、并且基于計算的輸入扭矩確定輔助扭矩。

所述控制器可通過從轉向扭矩中減去控制扭矩來計算輸入扭矩。

可通過考慮增壓增益、轉向增益和僅考慮轉向扭矩的增壓增益來得出轉向角θ和控制扭矩f_s(θ)之間的關系f_s。