[發(fā)明專利]電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向控制方法和電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911192947.6
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN112124413A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹廷銀;高煐珉
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 瞿藝

一種電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向控制方法和電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，該方法可包括：對連接在方向盤和齒條之間的柱設(shè)置虛擬摩擦模型；通過將方向盤的轉(zhuǎn)向角速度作為所設(shè)置的虛擬摩擦模型中的輸入?yún)?shù)來計算柱的摩擦力矩；以及基于虛擬轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型使用柱的摩擦力矩作為參數(shù)來計算目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向方法，該電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括虛擬轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型，其反映了通過使用虛擬摩擦模型而估計的與方向盤連接的柱的摩擦力矩。

背景技術(shù)

基于現(xiàn)有開環(huán)的電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向(MDPS)控制可根據(jù)硬件分布而具有不同的性能，并且許多重復(fù)調(diào)整操作是必要的以確保期望的目標(biāo)轉(zhuǎn)向性能。

同時，基于開環(huán)的控制可通過基于閉環(huán)的反饋控制來解決。

即，待控制的目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩可以以查找表的方式產(chǎn)生以進(jìn)行反饋控制，并且與開環(huán)方式相比，其具有改進(jìn)的控制魯棒性和改進(jìn)的調(diào)整效率。

然而，在反饋控制中，難以預(yù)測反饋控制器的初始設(shè)計步驟中的控制邏輯的性能，并且使用虛擬轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已用于提高開發(fā)效率。

同時，雖然已經(jīng)在一般駕駛條件下精確估計了在傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型中使用的與方向盤連接的柱的摩擦力矩，但是在停止或低速駕駛條件下振動嚴(yán)重。

在本發(fā)明的此背景技術(shù)部分中公開的信息僅用于增強(qiáng)對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，并且不可被認(rèn)為是承認(rèn)或以任何形式暗示此信息形成本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的相關(guān)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的各方面涉及提供一種虛擬摩擦模型，其精確地估計了在停止或低速駕駛條件中方向盤的摩擦力矩。

根據(jù)本發(fā)明的各方面，一種電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向控制方法包括：對連接在方向盤和齒條之間的柱設(shè)置虛擬摩擦模型；通過將方向盤的轉(zhuǎn)向角速度作為所設(shè)置的虛擬摩擦模型中的輸入?yún)?shù)來計算柱的摩擦力矩；以及基于虛擬轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型使用所計算的柱的摩擦力矩作為參數(shù)來計算目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩。

虛擬摩擦模型的設(shè)置可包括將柱的摩擦力矩設(shè)置為阻尼力矩和剛度力矩的和，阻尼力矩和剛度力矩在虛擬摩擦模型中被設(shè)置為轉(zhuǎn)向角速度或柱的扭轉(zhuǎn)位移的非線性函數(shù)。

阻尼力矩可設(shè)置為雙曲正切函數(shù)，其中，方向盤的轉(zhuǎn)向角速度是輸入?yún)?shù)。

剛度力矩可設(shè)置為兩度或更多度的多項式函數(shù)，其中，柱的扭轉(zhuǎn)位移是輸入?yún)?shù)。

虛擬摩擦模型的設(shè)置可包括將虛擬摩擦模型設(shè)置為反映柱的靜摩擦和Stribeck效應(yīng)。

目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩的計算可包括設(shè)置虛擬轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型以利用狀態(tài)方程計算目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩，在該狀態(tài)方程中，轉(zhuǎn)向角速度和施加到齒條的齒條力作為輸入?yún)?shù)。

目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩的計算可包括通過將柱的扭轉(zhuǎn)位移、齒條的動量、方向盤的動量和齒條的進(jìn)給位移設(shè)置為狀態(tài)參數(shù)來導(dǎo)出狀態(tài)方程。

目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩的計算可包括通過反映由將車輛速度作為參數(shù)而設(shè)置的輔助增益來計算目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩。

電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向控制方法還可包括，在計算目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩之后，反饋控制轉(zhuǎn)向電機(jī)以遵循所計算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩。

根據(jù)本發(fā)明的各方面，一種電機(jī)驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包括：摩擦力矩計算單元，其配置為通過將方向盤的轉(zhuǎn)向角速度作為對連接在方向盤和齒條之間的柱所設(shè)置的虛擬摩擦模型中的輸入?yún)?shù)，來計算柱的摩擦力矩；目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩計算單元，其配置為基于虛擬轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型使用由摩擦力矩計算單元計算的柱的摩擦力矩作為參數(shù)來計算目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩；以及電機(jī)控制單元，其配置為通過使用由目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩計算單元計算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向力矩來控制轉(zhuǎn)向電機(jī)。