CN103381850B - 利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法 - Google Patents

利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法，在安装有电动式动力转向装置的车辆进行车轮定位时，优先于各个控制步骤每次先判断中心定位控制的解除与否之后再执行控制，从而在控制优先顺序中时优先执行判断故障或错误，从而可以提高便利性的同时可以提升保护驾驶者的安全性能。

Description

利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法
技术领域
本发明涉及利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法，更详细地说是涉及安装有电动式动力转向装置的车辆进行车轮定位时，通过决定控制的优先顺序来提升保护驾驶者的安全性能的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法。
背景技术
通常，车辆中应用的电子控制装置（ECU：ElectronicControlUnit）上会有电动式动力转向装置（MotorDrivenPowerSteeringApparatus：MDPS），根据车辆的速度，减轻方向盘的操作力来实现轻便且迅速的转向操作。
电动式动力转向装置，ECU会在方向盘转向时，从转向角传感器、扭矩传感器、车速传感器及引擎旋转数传感器接收输入信号，并演算出相当于扭矩值的调谐好的电流值来供给给MDPS（MotorDrivenPowerSteeringApparatus）电机。此时，MDPS电机会通过旋转来使万向接头旋转，万向接头的旋转力会使齿轮和齿条运动，从而通过横拉杆构成车轮的转向，因此，相比于液压式动力转向，会具有更好的操纵性能及操纵感。
相关在先技术公开有，韩国公开专利10-2010-0007321号（2010.01.22.）“电动式动力转向车辆的车轮定位装置及方法”。
发明内容
（要解决的技术问题）
即使利用该电动式动力转向装置，在驾驶者完成驻车后执行车轮的中心定位时还是会存在不适，并且在未构成车轮的中心定位的状态下，驾驶者任意出发时，会存在有发生车辆追尾的可能性的问题。
本发明是为了改善如上述的问题而创出的，其目的在于提供利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法，安装有电动式动力转向装置的车辆进行车轮定位时，优先于各个控制步骤每次先判断中心定位控制的解除与否之后再执行控制，从而在控制优先顺序中时优先执行判断故障或错误来提升保护驾驶者的安全性能。
(解决问题的手段)
根据本发明的一侧面的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法，其特征在于，包括：车轮定位控制部在初始化时，判断强制解除条件后判断待机状态的步骤；判断待机状态的结果为处于待机状态时，判断强制解除条件，并在输入用于车轮的中心定位的动作命令时，接收输入车辆的状态的步骤；接收输入车辆的状态来判断强制解除条件及正常解除条件的步骤；判断强制解除条件及正常解除条件为正常时，判断动作状态当引擎旋转数在设定旋转数范围内且满足电池电压在基准电压以上、转向角在基准转向角以上、车速为停止状态时，根据车轮的定位状态生成用于车轮的中心定位的要求值，不满足时进行正常解除并转换为待机状态的步骤；生成要求值之后，接收输入车辆的状态来判断强制解除条件及正常解除条件后，基于要求值来驱动电动式动力转向装置的步骤；及判断强制解除条件与正常解除条件，当为强制解除条件时强制解除车轮的中心定位控制后进行初始化，当为正常解除条件时正常解除车轮的中心定位控制后转换为待机状态的步骤。
本发明中，其特征在于，待机状态是指变速杆的位置在驻车或空档状态且电动式动力转向装置为正常状态。
本发明中，其特征在于，强制解除条件包括：转向角传感值发生错误的情况、无法输入进车速信号或变速杆的状态的情况中的至少一项的情况，正常解除条件包括：无法输入引擎旋转数信号的情况、驾驶者操作方向盘的情况、变速杆从驻车状态或空档状态变速为其他模式的情况、电池电压下降的情况、车速增加导致车辆运动的情况、要求值脱离设定的基准值的情况中的至少一项的情况。
(发明的效果)
本发明是在安装有电动式动力转向装置的车辆进行车轮定位时，优先于各个控制步骤每次先判断中心定位控制的解除与否之后再执行控制，从而在控制优先顺序中时优先执行判断故障或错误，从而可以提高便利性的同时可以提升保护驾驶者的安全性能。
附图说明
图1是示意性地表示根据本发明的一实施例的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的结构框图。
图2是具体地表示根据本发明的一实施例的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的结构框图。
图3是为了说明根据本发明的一实施例的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法的流程图。
（附图标记说明）
10：运行开关20：要求值生成部
30：转向位置控制部35：转向角传感器
40：电机角速度控制部45：电机角速度传感器
50：切换部60：电机电流控制部
65：电机电流传感器70：MDPS电机
80：MDPS扭矩控制部100：上位控制装置
200：车轮定位控制部300：电动式动力转向装置
具体实施方式
下面参照附图对根据本发明的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法的一实施例进行说明。在此过程中，附图中所示的线条的厚度或结构元件的大小等，为了说明上的明确性和便利而可能会放大图示。并且，后述的术语是考虑到本发明中的功能而定义的术语，其可以根据用户、操作者的意图或惯例而不同。因此，针对该术语的定义应当基于本说明书全文的内容而确定。
图1是示意性地表示根据本发明的一实施例的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的结构框图，图2是具体地表示根据本发明的一实施例的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的结构框图。
图1是示意性地表示根据本发明的一实施例的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的结构框图。
如图1所示，车轮定位控制部200通过CAN通信进行连接，从车辆中设置的多个上位控制装置100接收输入车辆的状态，从而优先于正常的车轮的中心定位控制，会对车轮的中心定位控制的强制解除条件进行判断。之后，判断结果为正常时，从运行开关10输入用于车轮中心定位的运行命令时，再接收输入车辆的状态来判断车轮的中心定位控制的强制解除条件及正常解除条件后，判断车辆的运行状态，当满足设定的条件时，生成用于车轮中心定位的要求值。之后，基于生成的要求值，输出用于驱动电动式动力转向装置300的角速度控制值来实现车轮的中心定位。
此外，生成要求值后驱动电动式动力转向装置300之前，判断由于致命性错误的发生导致的强制解除条件后，判断由于警告性错误的发生导致的正常解除条件，当判断结果为正常时，设定控制优先顺序来实现车轮的中心定位。
仔细观察其时，如图2所示，根据本发明的一实施例的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置，包括：车轮定位控制部200，包括有要求值生成部20、转向位置控制部30、电机角速度控制部40及电机电流控制部60；运行开关10；切换部50；作为电动式动力转向装置300的MDPS电机70及MDPS（MotorDrivenPowerSteeringApparatus）扭矩控制部80。
要求值生成部20，输入用于使安装有电动式动力转向装置300的车辆的车轮向中心定位的运行命令时，根据从转向角传感器35输入的转向角来生成用于车轮的中心定位的配置文件。
此时，运行命令是在驾驶者驻车后为了车轮的中心定位而操作运行开关10时发生。
转向位置控制部30，通过从要求值生成部20生成的配置文件与从转向角传感器35输入的转向角来算出需要中心定位的目标的转向角速度，并将其转换为电机角速度。
电机角速度控制部40，通过从转向位置控制部30输入的电机角速度与从电机角速度传感器45输入的电机角速度来生成用于驱动MDPS（MotorDrivenPowerSteeringApparatus）电机70的驱动电流。
电机电流控制部60，对从电机角速度控制部40生成的驱动电流与从电机电流传感器65测量的电机电流进行比较来驱动MDPS电机70。
此外，根据本发明的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置，还包括切换部50，选择性地切换从电动式动力转向装置300的MDPS扭矩控制部80输出的驱动电流与从电机角速度控制部40中生成的驱动电流来输出到电机电流控制部60。
即，MDPS扭矩控制部80，在驾驶者进行方向盘转向时，根据转向意志输出用于发生助力的驱动电流。
因此，检测到驾驶者的转向意志时，为了根据驾驶者的转向意志驱动MDPS电机70，会通过切换部50进行切换来使从MDPS扭矩控制部80输出的驱动电流输入到电机电流控制部60。
图3是为了说明根据本发明的一实施例的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法的流程图。
如图3所示，根据本发明的实施例的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法，车轮定位控制部200中根据要求值，以各个步骤来确认用于车轮的中心定位的输入车辆的状态，并根据控制优先顺序来判断车轮的中心定位控制的强制解除条件及正常解除条件后，执行用于车轮的中心定位的控制。
首先，在车辆启动时，初始化包括车轮定位控制部200在内的所有车辆的上位控制装置100及电动式动力转向装置300（S10）。
此外，通过随机地初始化，可以在上位控制装置100中发生致命性错误或电动式动力转向装置300无法正常运行时，尝试复原到正常状态。
在这样进行初始化的状态下，判断是否发生由于致命性错误导致的车轮的中心定位控制的强制解除条件（S12）。
此时，致命性错误，可以将无法运行电动式动力转向装置300的主要功能的错误设定为致命性错误。
例如，可以包括：转向角传感值发生错误或无法输入车速信号、变速杆的状态的情况及综合性情况。
之后，未发生致命性错误时，判断用于车轮的中心定位的待机状态（S14）。
待机状态是，从上位控制装置100接收变速杆的位置，当变速杆的位置为驻车状态或空档状态且电动式动力转向装置300的状态为正常状态时判断为待机状态。
判断待机状态后，当为待机状态时判断是否发生强制解除条件（S16），当为正常时，接收用于车轮的中心定位的运行命令（S14）。
如上所述，在执行各个控制动作之前，首先会判断是否发生车轮的中心定位控制的强制解除条件，从而可以在电动式动力转向装置300的故障或错误导致误运行时保护驾驶者。
如上所述，处于正常状态时，通过运行开关10的运行输入运行命令时，会接收到用于车轮的中心定位的输入车辆的状态（S20）。
作为用于判断车辆的错误状态的值，会接收到包括：引擎旋转数、电池电压、转向角、车速的各种错误值的输入。
基于上述输入的值，判断对于电动式动力转向装置300的错误状态，来判断是否发生车轮的中心定位控制的强制解除条件及正常解除条件（S22）（S24）。
如上所述判断错误状态，在发生致命性错误而处于强制解除条件时，强制解除用于车轮的中心定位的控制，并执行初始化来尝试复原（S22）。
作为致命性错误，可以将无法运行电动式动力转向装置300的主要功能的错误设定为致命性错误。
例如，可以包括：转向角传感值发生错误或无法输入车速信号、变速杆的状态的情况及综合性情况。
另一方面，判断错误状态，在发生警告性错误而处于正常解除条件时，正常解除用于车轮的中心定位的控制，转换为待机状态，并再次尝试车轮的中心定位（S24）。
如上所述，处于正常解除条件时，可以将电动式动力转向装置300可运行但对辅助功能发生的错误设定为警告性错误。
例如，可以包括：无法输入进引擎旋转数信号的情况、驾驶者操作方向盘的情况、变速杆从驻车状态或空档状态变速为其他模式的情况、电池电压下降、车速增加导致车辆运动的情况及综合性情况。
此外，生成用于车轮的中心定位的要求值时，输入脱离已设定的基准值的要求值时，可以判断为正常解除条件。
如上所述，接收输入车辆的状态，首先判断强制解除条件及正常解除条件后，判断为正常时，根据车辆状态的运行状态满足设定的条件时，基于车轮的定位状态来生成用于中心定位的要求值（S26）。
即，判断车辆的运行状态，当满足如下所有条件时：引擎旋转数在设定旋转数范围的700～1000rpm以内、电池电压在基准电压的9V以上、转向角在基准转向角25deg以上、车数为停止状态，会基于车轮的定位状态来生成用于中心定位的要求值。
此时，车辆的运行状态无法满足上述条件时，判断为正常解除条件，会正常解除车轮的中心定位控制并转换为待机状态。
如上所述，为了车轮的中心定位，在车辆停止的状态下，引擎旋转数需要以空闲状态扭转到基准转向角以上，用于运行电动式动力转向装置300的电池电压需要在基准电压值以上时才会运行。
这样生成要求值后，再次判断车轮定位之前是否发生用于中心定位控制的强制解除条件及正常解除条件（S28）（S30）。
此时，发生强制解除条件时，强制解除用于中心定位的控制，并执行初始化来尝试复原（S28），发生正常解除条件时，正常解除用于中心定位的控制，并转换为待机状态来再次尝试车轮的中心定位（S30）。
另一方面，正常状态的情况下，基于生成的要求值来算出目标转向角速度，生成用于驱动MDPS电机70的驱动电流，并输出到电动式动力转向装置300来进行车轮定位（S32）。
之后，驱动MDPS电机70并继续监控转向角来判断车轮是否构成中心定位，并驱动直至构成中心定位，在构成中心驱动时解除运行命令。
利用如上所述的根据本发明的电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法，在安装有电动式动力转向装置300的车辆进行车轮定位时，优先于各个控制步骤每次先判断中心定位控制的解除与否之后再执行控制，从而在控制优先顺序中时优先执行判断故障或错误，从而可以提高便利性的同时可以提升保护驾驶者的安全性能。
以上参照附图中所示的实施例对本发明进行了说明，但这仅仅是例示性的实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解，能够从中实现多种变形及等同的其他实施例。

Claims (3)

1.一种利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法，其特征在于，包括：
车轮定位控制部在初始化时，判断强制解除条件后判断待机状态的步骤；
判断所述待机状态的结果为处于所述待机状态时，判断所述强制解除条件，并在输入用于车轮的中心定位的动作命令时，接收输入车辆的状态的步骤；
接收所述输入车辆的状态来判断所述强制解除条件及正常解除条件的步骤；
判断所述强制解除条件及所述正常解除条件为正常时，判断动作状态当引擎旋转数在设定旋转数范围内且满足电池电压在基准电压以上、转向角在基准转向角以上、车速为停止状态时，根据所述车轮的定位状态生成用于所述车轮的中心定位的要求值，不满足时进行正常解除并转换为所述待机状态的步骤；
生成所述要求值之后，接收所述输入车辆的状态来判断所述强制解除条件及所述正常解除条件后，基于所述要求值来驱动电动式动力转向装置的步骤；及
判断所述强制解除条件与所述正常解除条件，当为所述强制解除条件时强制解除所述车轮的中心定位控制后进行初始化，当为所述正常解除条件时正常解除所述车轮的中心定位控制后转换为所述待机状态的步骤。
2.根据权利要求1所述的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法，其特征在于，
所述待机状态是指变速杆的位置在驻车或空档状态且所述电动式动力转向装置为正常状态。
3.根据权利要求1所述的利用电动式动力转向装置的车轮定位装置的控制方法，其特征在于，
所述强制解除条件包括：转向角传感值发生错误的情况、无法输入车速信号或变速杆的状态的情况中的至少一项的情况，
所述正常解除条件包括：无法输入进引擎旋转数信号的情况、驾驶者操作方向盘的情况、变速杆从驻车状态或空档状态变速为其他模式的情况、电池电压下降的情况、车速增加导致车辆运动的情况、所述要求值脱离设定的基准值的情况中的至少一项的情况。
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