CN102991566A - 车辆的转向控制装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在电动式助力转向系统的死区正确反映行车线保持辅助系统的要求扭矩来确保行车线保持辅助系统的要求性能以防止车辆脱离行车线的车辆的转向控制装置及其方法。车辆的转向控制装置的特征在于，包括：信号处理逻辑部，其对行车线保持辅助系统的要求扭矩进行信号处理；增压曲线死区补偿逻辑部，其输出用于补偿增压曲线的死区的补偿输出值；以及转向逻辑部，如果接收到将由上述信号处理逻辑部进行信号处理后的要求扭矩和驾驶员的要求扭矩相加的输入扭矩，就将通过上述增压曲线死区补偿逻辑部输出的补偿输出值相加到上述增压曲线的输出值来补偿上述增压曲线的死区并输出电动扭矩。

Description

车辆的转向控制装置及其方法
技术领域
本发明涉及车辆的转向控制装置及其方法，更详细地，涉及在电动式助力转向系统（Motor Driven Power Steering System，MDPS）的死区正确反映行车线保持辅助系统（Lane Keeping Assistance System，LKAS）的要求扭矩来确保行车线保持辅助系统的要求性能以防止车辆脱离行车线的车辆的转向控制装置及其方法。
背景技术
行车线保持辅助系统是一种通过传感器检测行车线并将所检测的行车线的位置信息转化成扭矩值来防止车辆脱离行车线的系统。
若要确保这种行车线保持辅助系统的正常动作，需要一种将行车线保持辅助系统所请求的扭矩值适用于实际车辆的转向的系统。
电动式助力转向系统通过将驾驶员转动转向盘时产生的扭矩转化为实际输出来促使车辆的转向。
由此，为了确保行车线保持辅助系统的正常动作，需要与电动式助力转向系统进行密切的协同控制。
图1是用于说明以往技术的车辆的转向控制装置的结构的框图。
参照图1，以往技术的车辆的转向控制装置将行车线保持辅助系统的要求扭矩和驾驶员的要求扭矩相加来防止车辆脱离行车线。
如此相加的扭矩值通过电动式助力转向系统的转向逻辑部传递并输出，在为了确保车辆的前进性而设定的电动式助力转向系统的死区（扭矩小的区域），有可能发生行车线保持辅助系统的要求扭矩不被输出的情况。
如果这样的行车线保持辅助系统的要求扭矩无法在电动式助力转向系统正确地输出，将导致无法正确防止车辆脱离行车线的问题。
本发明的背景技术在韩国公开专利公报10-2009-0062135号（2009年6月17日公开，发名名称：行车线保持辅助系统）所公开。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在电动式助力转向系统的死区正确反映行车线保持辅助系统的要求扭矩来确保行车线保持辅助系统的要求性能以防止车辆脱离行车线的车辆的转向控制装置及其方法。
本发明的一实施方式的车辆的转向控制装置的特征在于，包括：信号处理逻辑部，其对行车线保持辅助系统（Lane Keeping Assistance System，LKAS）的要求扭矩进行信号处理；增压曲线（boost curve）死区补偿逻辑部，其输出用于补偿增压曲线的死区的补偿输出值；以及转向逻辑部，如果转向逻辑部接收到将由上述信号处理逻辑部进行信号处理后的要求扭矩和驾驶员的要求扭矩相加的输入扭矩，就会将通过上述增压曲线死区补偿逻辑部输出的补偿输出值相加到上述增压曲线的输出值来补偿上述增压曲线的死区并输出电动扭矩。
在本发明中，上述增压曲线死区补偿逻辑部在上述行车线保持辅助系统的动作状态为正常动作状态时可工作。
并且，本发明的另一实施方式的车辆的转向控制方法的特征在于，包括如下步骤：电动式助力转向系统（Motor Drive Power Steering System，MDPS）接收由行车线保持行车线保持辅助系统施加的要求扭矩的步骤；如果施加了上述行车线保持辅助系统的要求扭矩，则通过用于判断CAN通信、上述行车线保持辅助系统的扭矩及上述行车线保持辅助系统的环境适当性的上述行车线保持辅助系统的诊断逻辑来判断上述行车线保持辅助系统的动作状态的步骤；如果判断为上述行车线保持辅助系统的动作状态均正常，便将上述行车线保持辅助系统的要求扭矩和驾驶员的要求扭矩相加来演算输入扭矩的步骤；演算上述输入扭矩之后，通过用于再次判断CAN通信、上述行车线保持辅助系统的扭矩及上述行车线保持辅助系统的环境适当性的上述行车线保持辅助系统的诊断逻辑来判断上述行车线保持辅助系统的动作状态的步骤；如果判断为上述行车线保持辅助系统的动作状态均正常，便补偿增压曲线的死区的步骤；以及将补偿死区后的增压曲线适用于上述输入扭矩来输出成电动扭矩的步骤。
在本发明中，如果判断为上述行车线保持辅助系统的动作状态不正常，则适用补偿前的增压曲线来输出电动扭矩。
如上所述，本发明即使在为了确定车辆的前进性而设定的电动式助力转向系统的死区也能够正确反映行车线保持辅助系统的要求扭矩来确定行车线保持辅助系统的要求性能，由此能够防止车辆脱离行车线。
附图说明
图1是用于说明以往技术的车辆的转向控制装置的结构的框图。
图2是用于说明本发明的一实施例的车辆的转向控制装置的结构的框图。
图3是用于说明本发明的一实施例的补偿后的增压曲线曲线的图。
图4是用于说明本发明的一实施例的车辆的转向控制方法的顺序图。
（附图标记说明）
1：行车线保持辅助系统（LKAS）
2：信号处理逻辑部
3：转向逻辑部
4：增压曲线死区补偿逻辑部
5：电机扭矩控制部
21：第一演算部
31：第二演算部
32：增压曲线
具体实施方式
下面，将通过实施例对本发明进行更为详细的说明。这些实施例仅用于例示本发明，本发明所要求保护的范围并不局限于这些实施例。
在此过程中，为了说明上的明确性和便利性，附图中图示出的线条的粗细或结构元件的大小等相比实际有所夸张。并且，后述的术语是鉴于本发明中的功能而定义的术语，其解释会因使用者、应用者的意图或惯例而异。因此，应当基于本说明书的整体内容对这些术语下定义。
图2是用于说明本发明的一实施例的车辆的转向控制装置的结构的框图，图3是用于说明本发明的一实施例的补偿后的增压曲线曲线的图。
参照图2，本发明的一实施例的车辆的转向控制装置包括信号处理逻辑部2、转向逻辑部3、增压曲线死区补偿逻辑部4、电机扭矩控制部5。
信号处理逻辑部2对由行车线保持辅助系统1施加的要求扭矩进行信号处理。
行车线保持辅助系统1作为一种通过传感器（未图示）检测行车线并将所检测的行车线的位置信息转化成扭矩值来防止车辆脱离行车线的系统，其用于当车辆脱离行车线时向信号处理逻辑部2施加要求扭矩。
如此施加的要求扭矩通过信号处理逻辑部2输出至第一演算部21。
第一演算部21将驾驶员的要求扭矩和从信号处理逻辑部2接收的要求扭矩相加来计算输入扭矩，并将该输入扭矩输出至转向逻辑部3。
驾驶员的要求扭矩为当驾驶员进行车辆转向时由扭矩传感器（未图示）检测到的扭矩值。
像这样，第一演算部21将当驾驶员转动转向盘时由扭矩传感器检测到的驾驶员的要求扭矩和当车辆脱离行车线时由行车线保持辅助系统1施加的要求扭矩相加来将输入扭矩输出。
转向逻辑部3如果接收到来自第一演算部21的输入扭矩，就适用经死区补偿后的增压曲线来输出电机扭矩。
上述转向逻辑部3包括用于将输入扭矩输出至电机扭矩的增压曲线32和用于补偿增压曲线32的死区的第二演算部31。
有关死区补偿，通过从增压曲线死区补偿逻辑部4输出的补偿输出值相加到当前的增压曲线的输出值来进行补偿。
增压曲线死区补偿逻辑部4用于补偿转向逻辑部3的增压曲线的死区，当行车线保持辅助系统1处于正常动作状态时，增压曲线死区补偿逻辑部4可工作，当启动时，向转向逻辑部3的第二演算部31输出补偿输出值。
参照图3，补偿增压曲线的死区的方式如下：设定规定的目标斜率，从目标斜率减去当前增压曲线的输出扭矩值，然后将其差值相加到当前增压曲线的输出值。
目标斜率通过调谐（tuning）来确定，调谐方式是在电动式助力转向系统的子部件状态下向电动式助力转向系统施加行车线保持辅助系统的要求扭矩时，基于转向角轮子的反应速度及反应扭矩来进行判断。
例如，当施加行车线保持辅助系统的要求扭矩时，可将转向角初始反应的时间设定在500msec以内，并将初始反应扭矩设定为0.8Nm以下。
即，当行车线保持辅助系统进行动作时对为了确保前进性而输出为0的增压曲线的死区进行补偿，从而即使在低的扭矩区域也能够正常反应行车线保持辅助系统1的要求扭矩。
电机扭矩控制部5用于向电机（未图示）施加电机扭矩来控制转向，电机扭矩控制部5从转向逻辑部3接收电机扭矩指令，并用所指令的电机扭矩驱动电机来控制转向以防止车辆脱离行车线。
图4是用于说明本发明的一实施例的车辆的转向控制方法的顺序图。
参照图4，如果车辆脱离行车线，则电动式助力转向系统接收由行车线保持辅助系统（Lane Keeping Assistance System）1施加的要求扭矩（步骤S1）。
接着，如果施加了行车线保持辅助系统1的要求扭矩，则判断行车线保持辅助系统1能的动作状态（步骤S2～步骤S4）。
有关行车线保持辅助系统1的动作状态的判断，通过用于判断CAN通信的适当性、行车线保持辅助系统1的扭矩适当性以及行车线保持辅助系统的环境适当性与否的行车线保持辅助系统的诊断逻辑来判断行车线保持辅助系统1的动作状态，当判断为所有条件均正常时，判断为行车线保持辅助系统1的动作状态正常。
如果判断为行车线保持辅助系统的动作状态正常，则将行车线保持辅助系统1的要求扭矩和驾驶员的要求扭矩相加来演算输入扭矩（步骤S5）。
接着，再次判断行车线保持辅助系统1的动作状态（步骤S6）。
此时，如果判断为行车线保持辅助系统1的动作状态正常，则补偿增压曲线的输出（步骤S7）。
补偿输出值由下式确定：
补偿输出值＝目标输出值－当前增压曲线的输出值
然后将确定后的补偿输出值相加到当前正在输出的增压曲线的输出值中。
电机扭矩＝当前增压曲线的输出值＋补偿输出值
即，附加地将补偿输出值相加到当前增压曲线的输出值中，从而即使在电动式助力转向系统的死区也能够获得线性扭矩值，由此能够在车辆脱离行车线时施加电机扭矩来防止车辆脱离行车线。
另一方面，如果判断为行车线保持辅助系统1的动作状态不正常，则适用补偿前的增压曲线来输出电机扭矩（步骤S8）。
接着，将所输出的电机扭矩施加到电机中来控制转向（步骤S9）。
综上所述，当行车线保持辅助系统1进行动作时对为了确保前进性而输出为0的增压曲线的死区进行补偿，从而即使在扭矩低的区域也能够正常反映行车线保持辅助系统1的要求扭矩。
像这样，本发明即使在为了确定车辆的前进性而设定的电动式助力转向系统的死区也能够正确反应行车线保持辅助系统的要求扭矩来确保行车线保持辅助系统的要求性能，由此能够防止车辆脱离行车线。
如上所述，本发明参照附图中图示出的实施例进行了说明，但这仅是例示性的，本发明所属领域的技术人员应当理解，能够从中实现多种变形及均等的其它实施例。

Claims (4)

1.一种车辆的转向控制装置，其特征在于，包括：
信号处理逻辑部，其对行车线保持辅助系统的要求扭矩进行信号处理；
增压曲线死区补偿逻辑部，其输出用于补偿增压曲线的死区的补偿输出值；以及
转向逻辑部，其如果接收到将由上述信号处理逻辑部进行信号处理后的要求扭矩和驾驶员的要求扭矩相加的输入扭矩，就将通过上述增压曲线死区补偿逻辑部输出的补偿输出值相加到上述增压曲线的输出值来补偿上述增压曲线的死区并输出电机扭矩。
2.根据权利要求1所述的辆的转向控制装置，其特征在于，上述增压曲线死区补偿逻辑部在上述行车线保持辅助系统的动作状态为正常动作状态时可工作。
3.一种车辆的转向控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
电动式助力转向系统接收由行车线保持辅助系统施加的要求扭矩的步骤；
如果施加了上述行车线保持辅助系统的要求扭矩，则通过用于判断CAN通信、上述行车线保持辅助系统的扭矩及上述行车线保持辅助系统的环境适当性的上述行车线保持辅助系统的诊断逻辑来判断上述行车线保持辅助系统的动作状态的步骤；
如果判断为上述行车线保持辅助系统的动作状态均正常，则将上述行车线保持辅助系统的要求扭矩和驾驶员的要求扭矩相加来演算输入扭矩的步骤；
演算上述输入扭矩之后，通过用于判断CAN通信、上述行车线保持辅助系统的扭矩及上述行车线保持辅助系统的环境适当性的上述行车线保持辅助系统的诊断逻辑来判断上述行车线保持辅助系统的动作状态的步骤；
如果判断为上述行车线保持辅助系统的动作状态均正常，则补偿增压曲线的死区的步骤；以及
将补偿死区后的增压曲线适用于上述输入扭矩来输出电机扭矩的步骤。
4.根据权利要求3所述的车辆的转向控制方法，其特征在于，如果判断为上述行车线保持辅助系统的动作状态不正常，则适用补偿前的增压曲线来输出电机扭矩。
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