[發(fā)明專利]電動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制裝置和控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010948067.3
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112550436A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金炅燮
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社;起亞自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李新娜;趙赫

本發(fā)明提供一種電動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制裝置和控制方法，可以當(dāng)從由第一傳感器檢測的車輛速度信息或車輪速度信息判斷車輛當(dāng)前處于停止?fàn)顟B(tài)并且從由第二傳感器檢測的轉(zhuǎn)向角信息判斷方向盤當(dāng)前處于方向盤保持狀態(tài)時(shí)，根據(jù)施加到電動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向馬達(dá)的當(dāng)前馬達(dá)施加電流，選擇性地執(zhí)行用于減小馬達(dá)噪音的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的馬達(dá)電流控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制裝置和控制方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種電動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制裝置和控制方法，可以有效地解決使用DC馬達(dá)代替無電刷AC(BLAC)馬達(dá)作為轉(zhuǎn)向馬達(dá)的車輛中由DC馬達(dá)的電刷(brush)和換向器(commutator)之間的不穩(wěn)定接觸狀態(tài)導(dǎo)致的馬達(dá)噪音問題。

背景技術(shù)

作為當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)用于減小駕駛員的轉(zhuǎn)向力的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，已知有使用由液壓泵產(chǎn)生的液壓來輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向力的液壓式轉(zhuǎn)向(HPS)系統(tǒng)和使用電動(dòng)馬達(dá)的輸出扭矩來輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向力的電動(dòng)式轉(zhuǎn)向(在下文中，稱為MDPS)系統(tǒng)。

在上述系統(tǒng)中，MDPS系統(tǒng)可以根據(jù)車輛的行駛條件來控制用于轉(zhuǎn)向輔助的電動(dòng)馬達(dá)(轉(zhuǎn)向馬達(dá))的輸出扭矩，從而與液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，提供改善的轉(zhuǎn)向性能和轉(zhuǎn)向感覺。

因此，在近來投放到市場的車輛中已廣泛應(yīng)用可以根據(jù)行駛條件來改變并控制由馬達(dá)輸出產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向輔助力的MDPS系統(tǒng)。

MDPS系統(tǒng)可以包括諸如用于檢測根據(jù)駕駛員的方向盤操作的轉(zhuǎn)向角(柱(column)輸入角)的轉(zhuǎn)向角傳感器、用于檢測通過方向盤輸入的駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩(方向盤扭矩、柱扭矩)的扭矩傳感器、車輛速度傳感器、車輪速度傳感器、加速度傳感器、RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))傳感器、偏航率傳感器等傳感器、控制器(MDPS EC)和轉(zhuǎn)向馬達(dá)(MDPS馬達(dá))。

在該配置中，為了控制轉(zhuǎn)向馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)和輸出，控制器被配置為從上述傳感器的信號獲得諸如轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向角速度、轉(zhuǎn)向扭矩等駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入信息以及諸如車輛速度、車輪速度、加速度、發(fā)動(dòng)機(jī)的RPM、偏航率等車輛狀態(tài)信息。

這里，轉(zhuǎn)向角表示方向盤的旋轉(zhuǎn)位置，轉(zhuǎn)向角速度是可以通過轉(zhuǎn)向角信號的微分等獲得的方向盤的旋轉(zhuǎn)角速度值，轉(zhuǎn)向扭矩是由駕駛員施加到方向盤的扭矩，即，用于操縱方向盤的駕駛員的輸入扭矩。

扭矩傳感器用于檢測由駕駛員通過方向盤輸入的轉(zhuǎn)向扭矩，并且眾所周知，使用扭桿的扭轉(zhuǎn)程度來檢測轉(zhuǎn)向扭矩。而且，使用加速度傳感器來檢測車輛在所有方向上的加速度以判斷車輛的行駛狀態(tài)。

另外，車輪速度傳感器是用于檢測車輪的旋轉(zhuǎn)速度以判斷車輛的行駛條件的傳感器，并且因?yàn)榭梢詮能囕喫俣刃盘柅@得車輛速度，因此車輪速度傳感器可以用作用于檢測車輛速度的車輛速度傳感器。

控制器基于駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入信息和車輛狀態(tài)信息來控制轉(zhuǎn)向馬達(dá)的輸出以產(chǎn)生用于輔助轉(zhuǎn)向的調(diào)整扭矩。在傳統(tǒng)的MDPS系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向馬達(dá)的輸出控制可以通過控制器控制施加到轉(zhuǎn)向馬達(dá)的馬達(dá)電流來執(zhí)行。

這時(shí)，控制器被配置為基于從車輛收集的信息，即，駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入信息和車輛狀態(tài)信息來確定電流量并將電流施加到轉(zhuǎn)向馬達(dá)，并且通過這時(shí)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輔助扭矩，轉(zhuǎn)向輔助扭矩是用于輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向力的扭矩。

另一方面，為降低制造成本，DC馬達(dá)已代替BLAC(無電刷AC)馬達(dá)被廣泛用作中小型車輛的轉(zhuǎn)向馬達(dá)(MDPS馬達(dá))。

然而，與BLAC馬達(dá)不同，由于電刷和換向器彼此接觸而操作，因此DC馬達(dá)在結(jié)構(gòu)上存在噪音、振動(dòng)和平順性(NVH)不好的缺點(diǎn)。

這導(dǎo)致使駕駛員感到不適，因此成為阻礙使用DC馬達(dá)作為轉(zhuǎn)向馬達(dá)的車輛的適銷性的因素之一。因此，需要改善這種結(jié)構(gòu)。

在應(yīng)用使用DC馬達(dá)作為轉(zhuǎn)向馬達(dá)的MDPS系統(tǒng)的車輛中，當(dāng)在車輛停止期間將方向盤保持在特定位置時(shí)，即，當(dāng)將方向盤保持在特定量以上的電流被施加到DC馬達(dá)的位置時(shí)，需要改善在DC馬達(dá)中產(chǎn)生的噪音問題。