[發(fā)明專利]電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611150927.9
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106965850B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 金千圭;柳志勛
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代摩比斯株式會社
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D113/00;B62D101/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳鵬;李靜

對相關(guān)申請的交叉引證

本申請要求2015年12月14日提交的韓國申請?zhí)?0-2015-0178103的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引證結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法，并且更具體地，涉及一種甚至在扭矩傳感器中出現(xiàn)錯誤時也可正常操作的電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

用于減小駕駛員在使車輛轉(zhuǎn)向時所需的轉(zhuǎn)向力的動力輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的實例包括：液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用由液壓泵形成的液壓來輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向力；以及電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(在下文中稱為“MDPS”)，該電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用電機的驅(qū)動扭矩來輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向力。

MDPS用于以根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)自動地控制電機的方式輔助由駕駛員的方向盤操作產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向力。因此，與液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，MDPS提供進一步增強的轉(zhuǎn)向性能和轉(zhuǎn)向感。

這種MDPS分別使用車速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器和扭矩傳感器來感測車速、轉(zhuǎn)向角和扭矩，并基于車速、轉(zhuǎn)向角和扭矩來產(chǎn)生電機的目標輔助扭矩，從而輔助轉(zhuǎn)向力。

然而，在傳統(tǒng)的MDPS中，如果在扭矩傳感器中出現(xiàn)錯誤，那么故障安全邏輯會確定異常的程度，并基于此限制輸出或?qū)⒉僮黝愋娃D(zhuǎn)換成手動類型，由此可能無法正常執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作。

在名為“補償電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的扭矩傳感器的中點的方法”的韓國專利公開第10-2008-0078428號(公開于2008年8月27日)中公開了本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個實施例涉及一種電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法，其中，當在電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的扭矩傳感器中出現(xiàn)錯誤時，產(chǎn)生虛擬扭矩，并基于該虛擬扭矩產(chǎn)生輔助扭矩，由此使得能夠執(zhí)行正常轉(zhuǎn)向操作。

本發(fā)明的一個實施例涉及一種電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法，即使在扭矩傳感器中出現(xiàn)錯誤，其也連續(xù)地產(chǎn)生輔助扭矩，從而保證車輛的駕駛穩(wěn)定性。

在一個實施例中，電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可包括：轉(zhuǎn)向角傳感器，被配置成感測方向盤的轉(zhuǎn)向角；電機電流傳感器，被配置成感測電機的電流；編碼器，被配置成感測電機的位置；車速傳感器，被配置成感測車輛的速度；虛擬扭矩估算單元，被配置成在檢測到扭矩傳感器的錯誤時使用由編碼器感測到的電機的位置、轉(zhuǎn)向角傳感器感測到的方向盤的轉(zhuǎn)向角和電機電流傳感器感測到的電機的電流來估算虛擬扭矩；以及輔助扭矩計算單元，被配置成使用從轉(zhuǎn)向角傳感器輸入的方向盤的轉(zhuǎn)向角、車速傳感器輸入的車輛的速度和虛擬扭矩估算單元輸入的虛擬扭矩來計算用于電機的操作的輔助扭矩。

虛擬扭矩估算單元可包括虛擬扭矩計算單元，其被配置為使用由編碼器感測到的電機的位置、轉(zhuǎn)向角傳感器感測到的方向盤的轉(zhuǎn)向角和電機電流傳感器感測到的電機的電流來檢測轉(zhuǎn)向角速度、電機角度、電流和慣性矩，然后使用轉(zhuǎn)向角速度、電機角度、電流和慣性矩來計算虛擬扭矩。

虛擬扭矩估算單元可包括虛擬扭矩補償單元，其被配置成根據(jù)轉(zhuǎn)向角速度來補償從虛擬扭矩計算單元輸出的虛擬扭矩。

隨著轉(zhuǎn)向角速度增加，虛擬扭矩補償單元可減小從虛擬扭矩計算單元輸出的虛擬扭矩。

輔助扭矩計算單元可包括增長曲線(boost curve)控制單元，其被配置成將從虛擬扭矩估算單元輸出的虛擬扭矩的增長曲線調(diào)節(jié)成線性形式，并限制輔助扭矩的振動現(xiàn)象。

輔助扭矩計算單元可包括高頻放大率控制單元，其被配置成以一預設放大率放大虛擬扭矩的高頻信號或停用該高頻信號，并限制由于虛擬扭矩的噪聲引起的振動現(xiàn)象。

電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可包括電機控制器，其被配置成根據(jù)從輔助扭矩計算單元輸出的輔助扭矩來調(diào)節(jié)控制增益，并控制待施加至電機的電流。

電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可包括扭矩傳感器錯誤檢測單元，其中，該扭矩傳感器錯誤檢測單元將虛擬扭矩與由扭矩傳感器檢測的檢測扭矩相比較，并且如果虛擬扭矩與檢測扭矩之間的差值超過一基準值，則扭矩傳感器錯誤檢測單元確定扭矩傳感器的錯誤。

在另一實施例中，一種控制電機驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法可包括：在檢測到扭矩傳感器的錯誤時，通過虛擬扭矩估算單元使用電機的位置、方向盤的轉(zhuǎn)向角和電機的電流來估算虛擬扭矩；通過輔助扭矩計算單元使用方向盤的轉(zhuǎn)向角、車輛的速度和由虛擬扭矩估算單元估算的虛擬扭矩來計算用于電機的操作的輔助扭矩；以及通過電機控制器根據(jù)由輔助扭矩計算單元計算出的輔助扭矩來控制待施加至電機的電流。