本申請要求于2015年6月18日提交的韓國專利申請第10-2015-0086703號的優(yōu)先權和權益，通過引證將其全部內容結合于此。

技術領域

本發(fā)明涉及用于控制動力轉向系統(tǒng)的輸出的方法。

背景技術：

當前，駕駛員通過方向盤傳輸的轉向力矩來識別轉向路感。進一步地，轉向力矩通過路面反作用力以及馬達助力轉向系統(tǒng)(motor driven power steering system，電動助力轉向系統(tǒng))(MDPS)的馬達輔助力矩來確定。

MDPS的馬達輔助力矩通過用于馬達控制的輔助電流的總和來確定，該輔助電流通過用于輸入信號的控制邏輯功能模塊獲取。然而，MDPS的控制邏輯功能模塊通過關于模塊的控制元件的調整來確定，但是由于它們之間的沖突而使功能劣化。

例如，因為馬達輔助力矩在摩擦補償控制的情況下增加但是在阻尼控制的情況下減小，所以難以控制。

另外，因為目標轉向力矩不清楚，所以盡管反饋諸如路面反作用力的額外信號，但是存在難以獲取馬達輔助力矩的困難，并且難以確定馬達控制量。

在本發(fā)明的背景技術部分中所公開的信息僅用于加深對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應被視為承認或者以任何形式暗示該信息構成了已經為本領域技術人員所知曉的現有技術。

技術實現要素：

本發(fā)明的各個方面旨在提供用于控制動力轉向系統(tǒng)的輸出的方法，該方法具有根據車輛的行駛條件控制馬達助力轉向系統(tǒng)的輸出的優(yōu)點。

本發(fā)明的示例性實施方式提供了用于控制動力轉向系統(tǒng)的輸出的方法，該方法包括：感測車輛的行駛速度、轉向角、轉向角速度和轉向力矩中的至少一個；通過使用行駛速度、轉向角、轉向角速度和轉向力矩中的至少一個來獲取目標轉向力矩；并且通過使用目標轉向力矩確定動力轉向系統(tǒng)的馬達輔助輸出。

確定馬達輔助輸出的步驟可包括獲取車輛的路面反作用力，并且估算動力轉向系統(tǒng)的摩擦力。

確定馬達輔助輸出的步驟可進一步包括通過使用目標轉向力矩、路面反作用力和摩擦力獲取馬達輔助輸出。

獲取馬達輔助輸出的步驟可包括通過從路面反作用力和摩擦力的總和中減去目標轉向力矩來獲取馬達輔助力矩。

獲取目標轉向力矩的步驟可包括通過使用三維轉向力矩圖計算目標轉向力矩，該三維轉向力矩圖通過轉向角、轉向角速度和轉向力矩為各個行駛速度而形成。

三維轉向力矩圖可包括轉向部分和恢復部分，該轉向部分和恢復部分通過使用轉向角和轉向角速度而分開。

在轉向部分中，通過使轉向角和轉向角速度相乘獲取的值可以是正值，并且在恢復部分中，通過使轉向角和轉向角速度相乘獲取的值可以是負值。

該方法可進一步包括當方向盤不由駕駛員保持時，通過使用方向盤的剩余轉向角和根據方向盤的恢復力的轉向角速度來確定馬達輔助輸出。

根據本發(fā)明，通過使用轉向角、轉向角速度和轉向力矩形成三維轉向力矩圖，并且根據車輛的行駛條件獲取目標轉向力矩并且確定馬達輔助輸出來實現該目標，可以使馬達助力轉向系統(tǒng)的目標轉向力矩清晰可見并且提高轉向路感。

本發(fā)明的方法和設備具有其他特征和優(yōu)點，這些特征和優(yōu)點在結合于本文中的附圖以及隨后的具體實施方式中將是顯而易見的或者進行詳細闡述，這些附圖和具體實施方式共同用于解釋本發(fā)明的某些原理。

附圖說明

圖1是簡要示出了根據本發(fā)明的示例性實施方式的控制馬達助力轉向系統(tǒng)的輸出的過程的流程圖。

圖2是示出了根據本發(fā)明的示例性實施方式的根據轉向角和轉向角速度的幅值的轉向部分和恢復部分的示圖。

圖3、圖4、圖5和圖6示出了根據轉向角和轉向角速度的轉向部分或恢復部分的實例。

圖7是示出了根據本發(fā)明的示例性實施方式的通過使用圖3、圖4、圖5和圖6形成的三維轉向力矩圖的示圖。

應當理解，附圖不必按比例繪制，而是呈現了說明本發(fā)明的基本原理的各種特征的略微簡化的表示。如本文所公開的本發(fā)明的具體設計特征，包括，例如，具體尺寸、定向、位置和形狀，將部分地由特定的預期應用和使用環(huán)境來確定。

在圖中，參考標號在多個附圖中表示本發(fā)明的相同或等同部件。

具體實施方式

現在將詳細地參考本發(fā)明的各個實施方式，實施方式的實例在附圖中示出并在下文中進行描述。盡管將結合示例性實施方式來描述本發(fā)明，但是應理解的是，本說明并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方式。相反地，本發(fā)明不僅旨在涵蓋示例性實施方式，而且還涵蓋可包括在由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內的各種替換、修改、等同物以及其他實施方式。

在以下詳細說明中，已經通過簡單圖示的方式僅示出并描述了本發(fā)明的某些示例性實施方式。本領域技術人員應理解，在完全不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以各種不同的方式來修改所描述的實施方式。因此，附圖和說明在本質上將被視為說明性而非限制性的。貫穿本說明書，相同參考標號指代相同元件。

貫穿本說明書，除非明確描述并非如此，否則詞語“包括(comprise)”以及諸如“包含(comprises)”或者“含有(comprising)”的變形應當被理解為暗示包括所述元件，但并不排除任何其他的元件。

此外，在說明書中描述的術語“…器(-er)”、“…裝置(-or)”或者“模塊(module)”意指為用于處理至少一個功能和操作的單元，并且可以通過硬件成分或者軟件成分以及它們的組合來實現。

現在將參考圖1至圖7描述根據本發(fā)明的示例性實施方式的用于控制動力轉向系統(tǒng)的輸出的方法。

圖1是簡要示出了根據本發(fā)明的示例性實施方式的控制馬達助力轉向系統(tǒng)的輸出的過程的流程圖。

參考圖1，在步驟S102中，根據本發(fā)明的示例性實施方式的馬達助力轉向系統(tǒng)(MDPS)通過使用車輛傳感器感測車輛的行駛速度V_x、轉向角θ、轉向角速度dθ/dt以及轉向力矩T_m。

在步驟S104中，根據本發(fā)明的示例性實施方式，包括控制器的馬達助力轉向系統(tǒng)根據方向盤是否被駕駛員保持來檢測車輛的行駛模式。在根據本發(fā)明的示例性實施方式的馬達助力轉向系統(tǒng)中，可以根據車輛的行駛模式來改變用于確定馬達輔助輸出的方法。

例如，當駕駛員保持方向盤時，馬達輔助輸出可以基于三維轉向力矩圖來確定，并且當駕駛員沒有保持方向盤時馬達輔助輸出可以基于穩(wěn)定性和安全性來確定。

當在正常行駛模式中由駕駛員保持方向盤時，在步驟S106中，通過使用行駛速度、轉向角、轉向角速度和轉向力矩來獲取用于控制馬達助力轉向系統(tǒng)的馬達的目標轉向力矩。

在此，根據本發(fā)明的示例性實施方式，馬達助力轉向系統(tǒng)通過使用各個行駛速度下的轉向角、轉向角速度以及轉向力矩，可以形成三維轉向力矩圖，并且通過使用三維轉向力矩圖來計算目標轉向力矩。

在這種情況下，三維轉向力矩圖包括轉向部分和恢復部分，通過使用轉向角和轉向角速度而劃分該轉向部分和恢復部分。例如，在轉向部分中，轉向角和轉向角速度相乘獲取的值是正值。在恢復部分中，轉向角和轉向角速度相乘獲取的值是負值。

在步驟S108中，根據本發(fā)明的示例性實施方式，馬達助力轉向系統(tǒng)獲取車輛的路面反作用力(或者齒條力)。馬達助力轉向系統(tǒng)通過使用測力傳感器，可以在齒條的方向盤端部處測量路面反作用力。在此，如以下等式1所表示的，齒條力可以與通過從轉向力矩和馬達輔助力矩的總和中減去摩擦力所獲得的值相同。

等式1：

齒條力＝轉向力矩+馬達輔助力矩-摩擦力

進一步地，在步驟S110中，根據本發(fā)明的示例性實施方式，馬達助力轉向系統(tǒng)估算動力轉向系統(tǒng)的摩擦力。在此，如通過等式1所示的，動力轉向系統(tǒng)的摩擦力可以與通過從轉向力矩和馬達輔助力矩的總和中減去齒條力所獲得的值相同。

在步驟S112中，根據本發(fā)明的示例性實施方式，馬達助力轉向系統(tǒng)通過使用目標轉向力矩、路面反作用力和摩擦力來獲取馬達輔助輸出。

在這種情況下，根據本發(fā)明的示例性實施方式，馬達助力轉向系統(tǒng)可以通過從齒條力和摩擦力的總和中減去目標轉向力矩來獲取馬達輔助力矩。根據本發(fā)明的示例性實施方式，在馬達助力轉向系統(tǒng)中，馬達輔助力矩根據馬達的特征被變換為電流值，并且該電流值可以應用于馬達。

在步驟S114中，當方向盤未由駕駛員保持時，可以通過使用方向盤的剩余轉向角和根據方向盤的恢復力的轉向角速度來確定馬達輔助輸出。

在此，剩余轉向角包括當釋放轉向柄時方向盤的由摩擦力產生的角度，并且根據恢復力的轉向角速度包括當釋放轉向柄時方向盤通過恢復性能返回到初始狀態(tài)的角速度。

圖2是示出了根據本發(fā)明的示例性實施方式，取決于轉向角和轉向角速度的幅值的轉向部分和恢復部分的示圖。

根據本發(fā)明的示例性實施方式，在馬達助力轉向系統(tǒng)中，為各個行駛速度形成三維轉向力矩圖，并且通過使用三維轉向力矩圖來獲取目標轉向力矩。通過使用各個行駛速度的轉向角、轉向角速度和轉向力矩來形成該三維轉向力矩圖。

進一步地，三維轉向力矩圖包括轉向部分和恢復部分。在轉向部分中，轉向角和轉向角速度相乘獲取的值是正值，并且在恢復部分中，轉向角和轉向角速度相乘獲取的值是負值。

參考圖2，在第一轉向部分中，轉向角θ和轉向角速度dθ/dt可以是正值，并且在第二轉向部分中，轉向角θ和轉向角速度dθ/dt可以是負值。在第一恢復部分中，轉向角θ可以是正值并且轉向角速度dθ/dt可以是負值，并且在第二恢復部分中，轉向角θ可以是負值并且轉向角速度dθ/dt可以是正值。

圖3至圖6示出了根據轉向角和轉向角速度的轉向部分或恢復部分的實例。

圖3是示出了轉向角和轉向角速度均是正值的轉向部分的示圖。在此，圖3的該轉向部分可對應于圖2的第一轉向部分。

圖4是示出了轉向角是正值并且轉向角速度是負值的恢復部分的示圖。在此，圖4的該恢復部分可對應于圖2的第一恢復部分。

圖5是示出了轉向角和轉向角速度均是負值的轉向部分的示圖。在此，圖5的該轉向部分可對應于圖2的第二轉向部分。

圖6是示出了轉向角是負值并且轉向角速度是正值的恢復部分的示圖。在此，圖6的該恢復部分可對應于圖2的第二恢復部分。

圖7是示出了根據本發(fā)明的示例性實施方式，通過使用圖3至圖6而形成的三維轉向力矩圖的示圖。

根據本發(fā)明的示例性實施方式，馬達助力轉向系統(tǒng)通過使用圖7的三維轉向力矩圖而不需要復雜的計算過程就可以容易地獲取目標轉向力矩。

進一步地，車輛的各個行駛速度定義的三維轉向力矩圖將量化目標特征曲線應用于轉向力矩和轉向角。根據本發(fā)明的示例性實施方式，馬達助力轉向系統(tǒng)通過使用三維轉向力矩圖，提供了對當前驅動條件的反饋控制的功能。

根據本發(fā)明的示例性實施方式，馬達助力轉向系統(tǒng)也可以提供前饋控制(feedforward control)功能，在前饋控制功能中，在當前轉向角和當前轉向角速度的幾秒之后估算的轉向力矩被設置為目標值。

如所描述的，根據本發(fā)明的示例性實施方式，用于控制動力轉向系統(tǒng)輸出的方法通過使用轉向角、轉向角速度和轉向力矩而形成三維轉向力矩圖，取決于車輛的行駛條件而獲取目標轉向力矩，并且確定馬達輔助輸出。因此，可以使馬達助力轉向系統(tǒng)的目標轉向力矩清晰明了并且提高轉向路感。

根據本發(fā)明的示例性實施方式，用于控制動力轉向系統(tǒng)的輸出的方法能夠通過積極反映路面反作用力的變化來提供強的轉向性能。

根據本發(fā)明的示例性實施方式，用于控制動力轉向系統(tǒng)的輸出的方法還能夠簡化控制邏輯，該簡化通過包括以三維轉向力矩圖控制馬達助力轉向系統(tǒng)的各個功能來實現。

以上所描述的本發(fā)明的示例性實施方式不僅能夠通過設備和方法執(zhí)行，而且能夠通過實現與本發(fā)明的示例性實施方式的構造相對應的功能的程序或者記錄該程序的記錄介質來執(zhí)行。

為了說明和描述的目的，已經呈現了本發(fā)明的具體示例性實施方式的上述描述。它們不旨在是排他的或者將本發(fā)明限制于所公開的確切形式，并且根據上述教導，顯而易見的是，可以具有許多修改和變化。選出并描述了示例性實施方式是為了解釋本發(fā)明的某些原理及其實際應用，從而使本領域其他技術人員能夠制造并利用本發(fā)明的各種示例性實施方式以及本發(fā)明的各種替換和修改。本發(fā)明的范圍旨在由所附權利要求書及其等同物來限定。