CN102730056B - 车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置 - Google Patents

车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置，即使智能停车辅助系统输入的要求转向角过度，也可以缓冲电动助力转向装置的响应，并控制电机角速度而防止损伤装置，减少振动，耐强扰动，控制精密度高而提升转向性能。

Description

车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置
技术领域
本发明涉及车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置，具体是，即使智能停车辅助系统输入的转向角要求过度，也可以缓解电动助力转向装置的响应而预防转向时损伤装置、减少振动的车辆智能停车辅助系统用电动助力车向装置之协调控制装置。
背景技术
一般车辆使用的转向系统是利用电子控制装置（ElectronicControlUnit：ECU），随车速减少车辆方向盘的操作力，可以轻便、迅速地完成转向操作的系统，有别于已知的在利用油压泵油压的油压式动力转向装置上装配调油压电子控制阀以调节协助量的电动转向系统，以及纯粹在电机的驱动下调节辅助量的电动助力转向装置（MotorDrivenPowerSteeringApparatus:MDPS）。
还有一种智能停车辅助系统(SmartParkingAssistantSystem:SPAS)，可以帮助驾驶员解决因停车空间导致的难以停车的问题。
智能停车辅助系统（SPAS）是利用摄像头搜索停车领域，检测有无停车领域之后，如果有空的停车领域，则检测停车线的边角，利用距离传感器，采集边角的坐标，然后对停车空间和车辆大小进行比较，掌握能否停车，经判断可以停车，则判断停车线形态，然后根据停车线形态设定停车车辆的方向，然后基于停车车辆的方向和当前车辆位置，运算停车轨道之后，使车辆沿停车轨道自动停车的系统。
所述技术指的是本发明所属技术领域的背景技术，而不是传统技术。
所述智能停车辅助系统是利用电动助力转向装置执行自动停车功能，通过协调控制装置，对于智能停车辅助系统要求的转向角，用电动助力转向装置的转向角和转向角速度进行转换，监控控制状态并加以控制，实现转向而自动停车，此外对相互控制状态也实施监控，以免出现运转上的错误。
但智能停车辅助系统的过度转向角要求传送至电动助力转向装置，则电动助力转向装置也会过度而做出响应，而且这种状态持续下去，会严重损伤电动助力转向装置。
如智能停车辅助系统，在外部输入的作用下，电动助力转向装置急剧变动时，因转向角速度的振动而带给驾驶员不适感。
发明内容
本发明是为改善所述问题而创造，目的在于提供一种即使智能停车辅助系统输入控制目标要求量过度，也可以缓解电动助力转向装置的响应，可以通过电机角速度进行控制，以免损伤装置，进而减少振动，耐强扰动，控制精密度高而提升转向性能的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置。
依照本发明一实施例，车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制控制装置，包括：位置控制部，根据转向角传感器输入的车轮转向角和智能停车辅助系统输入的要求转向角，运算需自动转向的目标转向角速度；极限值设定部，通过智能停车辅助系统输入的要求转向角，判断要求值是否过度，随后决定过度目标极限设定值，从而减少目标转向角速度；目标角速度设定部，通过位置控制部运算的目标转向角速度和极限值设定部设定的过度目标极限设定值，运算最终目标转向角速度，对最终目标转向角速度应用减速比，转换成最终目标电机角速度；电机角速度控制部，通过目标角速度设定部输入的最终目标电机角速度和电机角度速度传感器输入的电机角速度，运算控制电机用角速度控制值，然后输出到电动助力转向装置。
本发明中极限值设定部是根据智能停车辅助系统输入的要求转向角的输入周期，运算转向角加速度，与已设定的过度要求极限设定值比较后决定过度目标极限设定值，从而减少目标转向角速度。
依照本发明，即使智能停车辅助系统输入的转向角要求过度，也可以缓解电动助力转向装置的响应，而且通过电机角速度实施控制，可防止损伤装置和减少振动之外，还可以耐强扰动，控制精密度高而提升转向性能。
附图说明
图1是本发明一实施例的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置结构示意图；
图2是本发明一实施例的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置具体结构示意图；
图3是本发明一实施例的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置的角速度变化量曲线图。
附图标记说明
10:智能停车辅助系统
20:协调控制装置
22:位置控制部
24:极限值控制部
26:目标角速度设定部
28:电机角速度控制部
30:电动助力转向装置
40:转向角传感器
50:电机角速度传感器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明即车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置一实施例，详细进行描述。描述过程中，图示上的线厚度或者构件大小等，为了说明得更加简单和明了，会有所夸张。下述用语是根据本发明功能进行定义，根据使用者、运用者的意图或者惯例会有所不同。但，这些用语应以本说明书的全部内容为基础进行定义。
图1是本发明一实施例的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置结构示意图，图2是本发明一实施例的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置的具体结构示意图。
图1是本发明一实施例的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置结构示意图，协调控制装置20是从智能停车辅助系统10为自动停车输入要求转向角以后，从转向角传感器40和电机角速度传感器50接收车轮转向角和电机角速度，对控制状态实施监控，同时为驱动电动助力转向装置30的电机（无图示），根据要求转向角，输出角速度控制值实施转向而自动停车。
协调控制装置20是智能停车辅助系统10输入过度转向角要求值时，为减少目标转向角速度，设定过度目标极限设定值，缓冲对过度要求量的响应而防止损伤电动助力转向装置30。
具体地说，如图2所示，本发明一实施例的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置包括位置控制部22、极限值设定部24、目标角速度设定部25和电机角速度控制部28。
位置控制部22是通过转向角传感器40输入的车轮转向角和智能停车辅助系统10输入的要求转向角，运算需自动转向的目标转向角速度。
即根据智能停车辅助系统10运算的停车轨道，运算自动停车所需的要求转向角，则位置控制部22通过转向角传感器40，判断当前车辆的车轮转向角，运算目标转向角以响应要求转向角，并根据智能停车辅助系统10输入的要求转向角的输入周期运算目标转向角速度。
智能停车辅助系统10输入的要求转向角是，通过CAN通信，按20ms单位的输入周期输入而运算要求转向角速度。
极限值设定部24是通过智能停车辅助系统10输入的要求转向角，判断要求值是否过度后决定过度目标极限设定值，以减少目标转向角速度。
极限值设定部24是以20ms为输入周期，通过CAN通信输入而运算要求转向角的要求转向角速度，并用来运算要求角加速度之后，如果超过过度要求极限设定值，则判断为过度要求值。
判断为过度要求值后，决定过度目标极限设定值，以减少目标转向角速度。
例如，要求转向角加速度为方形波形态，要求急转向角加速度时，按指数函数的变换形式决定过度目标极限设值，
此时过度目标极限设定值，可以根据已设定的列表（Table）决定，使其与要求转向角加速度相对应。
目标角速度设定部26是通过位置控制部22运算的目标转向角速度和极限值设定部24设定的过度目标极限设定值，运算最终目标转向角速度之后，将最终目标转向角速度转换成最终目标电机角速度。
此时目标角速度设定部26包括应用减速比转换最终目标电机角速度的转换器（无图示），用于将最终目标转向角速度转换成最终目标电机角速度。
如上所述，智能停车辅助系统10中要求的要求转向角过度，则通过设定过度目标极限设定值，减少目标转向角速度而运算最终目标转向角速度，并用来控制而预防电动助力转向装置30过度响应。
电机角速度控制部28是通过目标角速度设定部26输入的最终目标电机角速度和电机角速度传感器50输入的电机角速度，运算控制电机的角速度控制值并输出到电动助力转向装置30。
如上所述，对电动助力转向装置30实际控制的电机的角速度实施控制而耐强轮胎的摩擦或负荷荷重等扰动，进而提升电机控制的精密度。
依照本发明的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置的协调控制装置，对智能停车辅助系统10输出的要求转向角进行判断，而判断结果要求值过度，则运算出受极限设定值限制的最终目标转向角速度，预防电动助力转向装置30过度响应，控制电机角速度，进而根据对转向角的减速比，相应地提升精密度。
图3是本发明一实施例的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置的角速度变化量曲线图，示意智能停车辅助系统10中要求转向角A和电动助力转向装置30的转向轮的追踪角B以及电机的角速度C。
从图3所示曲线图观察，根据本发明一实施例的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置，如“D”区，输入的要求转向角A过度，但仍然可以监测出，以一定斜度追踪着转向轮的追踪角B。而且电机的角速度C也保持着一定速度，无大幅变化。
而且如“E”区，要求转向角从500deg/s突变为0deg/s时，按(500deg/s)/20ms计算，要求转向角加速度是25000deg/s2。因此输入过度要求值时，限制最终目标转向角速度，以500deg/s(最大值)作为最大值输出而未引起过度响应，以一定斜度到达目标位置。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置，其特征在于，包括：
位置控制部，通过转向角传感器输入的车轮转向角和智能停车辅助系统输入的要求转向角，运算需自动转向的目标转向角速度；
极限值设定部，通过所述智能停车辅助系统输入的所述要求转向角，判断要求值是否过度，根据判断决定过度目标极限设定值而减少所述目标转向角速度；
目标角速度设定部，通过所述位置控制部运算的所述目标转向角速度和所述极限值设定部设定的所述过度目标极限设定值，运算最终目标转向角速度，对所述最终目标转向角速度应用减速比，通过转换为最终目标电机角速度的转换器，将所述最终目标转向角速度转换成最终目标电机角速度；
电机角速度控制部，通过所述目标角速度设定部输入的所述最终目标电机角速度和电机角速度传感器输入的电机角速度，运算出用于控制电机的角速度控制值，输出到电动助力转向装置。
2.根据权利要求1所述的车辆智能停车辅助系统用电动助力转向装置之协调控制装置，其特征在于，
所述极限值设定部是按照所述智能停车辅助系统输入的所述要求转向角的输入周期，运算出要求转向角加速度，与已设定的过度要求极限设定值相比较决定过度目标极限设定值，以减少所述目标转向角速度。
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