CN103674365A - 补偿扭矩计算装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于补偿扭矩计算装置及方法,其特征在于,为了计算补偿扭矩利用主动前轮转向装置的发动机的输出电流而非Map方式计算补偿扭矩。根据按照本发明补偿扭矩计算装置,作为在主动前轮转向(AFS,Active Front Steering)补偿齿条型电动助力转向装置(R-MDPS,Rack Type-Motor Driven Power Steering)的输出扭矩的装置,可包括,扭矩计算部,利用所述AFS的发动机输出电流计算补偿扭矩。
Description
技术领域
本发明是关于补偿扭矩计算装置及方法,其特征在于,更具体而言,本发明是为了计算补偿扭矩,利用主动前轮转向装置的输出电流而非Map方式计算补偿扭矩。
背景技术
一般而言,主动前轮转向装置(AFS,Active Front Steering)分别按车速变更转向齿轮比,缩小在驻停车中方向盘的操作量,促使在高速实现最佳的转向齿轮比。
即,例如整体转向比为16比1,AFS齿轮比增益为1.2的情况,变更转向比为19.2比1转向感就会变沉,整体转向比为16比1,AFS齿轮比增益为0.8的情况,变更转向角为12.8比1转向感就会变轻。
然后,电动助力转向装置(MDPS,Motor Driven Power Steering)与根据油压泵引擎的驱动带而驱动的现有的油压式转向装置不同,利用电动发动机直接减轻驾驶员的转向装置操作力。
在MDPS存在转向柱驱动方式的C-MDPS与齿条驱动方式的R-MDPS。
其中R-MDPS是安装在驱动发动机与横拉杆连接的部分(齿条齿轮)的形态,安装的位置与现有的驱动油压式助力转向装置的位置相同,与转向柱式相比显示出与油压式助力转向装置相似的反应,且是在转向柱式感觉到的发动机噪音更小的长处存在的方式。
R-MDPS感应连接在AFS输出轴的扭矩传感器,执行增压功能减小驾驶员花费力量,根据R-MDPS在增压曲线的状态,AFS发动机变更齿轮比时,驾驶员能够感觉到转向的异质感。
为了解除这种异质感,正在适用在R-MDPS输出扭矩接收车速、AFS的目标转向角、现在转向角等信息输入,生成补偿扭矩的Map方式的扭矩覆盖(Torque Overlay)功能。
只是,适用Map方式的扭矩覆盖功能,解除转向异质感的方式是,利用各车速及小齿轮等的信息,生成计算所需扭矩的map方式,发生R-MDPS本身增压调整Map的变更事项时,存在变更与此连接的补偿AFS的扭矩Map的问题。
发明内容
(要解决的技术问题)
本发明为了解决上述问题所提出,提供补偿扭矩计算装置及方法为目的,利用主动前轮转向装置的发动机输出电流,而非map方式,计算补偿扭矩,无需另外的控制器,单纯的用逻辑就可以减小转向的异质感。
(解决问题的手段)
为了解决上述问题,补偿扭矩计算装置,根据在主动前轮转向装置(AFS,Active Front Steering)补偿齿条型电动助力转向装置(R-MDPS,RackType-Motor Driven Power Steering)的输出扭矩的补偿扭矩计算装置可包括,扭矩计算部,利用所述AFS的发动机输出电流计算补偿扭矩。
优选的,所述补偿扭矩计算装置包括,获取信息部,获取覆盖角的信息。所述扭矩计算部是在所述覆盖角的大小在已设定覆盖角以上的情况,将所述发动机输出电流乘以-1与增益1可以计算所述补偿扭矩的值。
优选的,在所述补偿扭矩计算装置包括,信息获取部,获取所述AFS的输出角的信息。所述扭矩计算部是在所述输出角的大小是已设定输出角以上的情况,将所述发动机输出电流乘以增益2可以计算所述补偿扭矩的值。
优选的,所述发动机输出电流,其特征在于,是通过低通滤波器(LPF,Low Pass Filter)。
优选的,信息获取部还可以获取所述AFS的输出角信息,所述扭矩计算部,在所述覆盖角的大小不足已设定覆盖角的情况,或所述输出角的大小在已设定输出角以上的情况,将所述发动机输出电流乘以增益2可以计算所述补偿扭矩的值。
为了解决上诉问题,计算补偿扭矩的方法,根据在主动前轮转向(AFS,Active Front Steering)补偿齿条型电动助力转向(R-MDPS,Rack Type-MotorDriven Power Steering)的输出扭矩的计算补偿扭矩的方法可以包括,扭矩计算阶段,利用所述AFS的发动机输出电流计算补偿扭矩。
优选的,计算所述补偿扭矩的方法可以包括,信息获取阶段,获取覆盖角信息,所述扭矩计算阶段是在所述覆盖角的大小是已设定覆盖角以上的情况,所述发动机输出电流乘以-1与增益1可以计算所述补偿扭矩的值。
优选的,所述补偿扭矩计算方法包括,信息获取阶段,获取所述AFS的输出角信息,所述扭矩计算阶段是在所述输出角的大小在已设定输出角以上的情况,所述发动机输出电流乘以增益2可以计算出所述补偿扭矩的值。
优选的,所述发动机输出电流,其特征在于,是通过低通滤波器(LPF,Low Pass Filter)。
优选的,所述信息获取阶段还可以获取所述AFS的输出角信息,所述扭矩计算阶段是在所述覆盖角的大小不足已设定覆盖角的情况,或所述输出角的大小是已设定输出角以上的情况,所述发动机输出电流乘以增益2的可计算出所述补偿扭矩的值。
(发明的效果)
本发明是根据R-MDPS本身增压曲线变更,无须发生AFS的补偿扭矩Map的变更。
本发明摆脱了根据各转向角与车速计算补偿扭矩的现有的Map方式,利用AFS发动机输出电流解除异质感,与Map方式相比可以用单纯的逻辑实现功能。
附图说明
图1是根据本发明的最佳实施例关于计算补偿扭矩装置的框图。
图2是显示具备主动前轮转向装置与齿条型的电动助力转向装置的车辆的构成图。
图3是根据本发明的最佳实施例,关于计算补偿扭矩装置的扭矩计算部的框图。
图4是根据本发明的最佳实施例,关于计算补偿扭矩方法的框图。
具体实施方式
以下参照图面,详细说明本发明的最佳实施例。在以下的说明及附加的图面中,实质性的同一构成要素分别用同一符号显示,进而省略重复说明。另外,在说明本发明中判断对于相关的公知功能或构成的具体说明,把本发明的要点不必要的遗漏的情况,将省略对其详细说明。
谈及某构成要素“连接”或“接触”在其他构成要素时,有可能直接性的连接或接触在其他构成要素,也要理解为中间有可能存在其他构成要素,反面谈及某构成要素“直接连接”或“直接接触”在其他构成要素时,要理解为中间不存在其他构成要素。
根据本发明的实施例,关于补偿扭矩计算装置,为了最小化在启动主动前轮转向装置(AFS,Active Front Steering)中所发生的转向异质感,摆脱现有的Map方式,利用主动前轮转向装置发动机输出电流计算补偿扭矩。将计算出的补偿扭矩传达至齿条型电动助力转向装置成为扭矩(Torque)覆盖(Overlay)。
根据本发明的实施例,利用主动前轮转向装置发动机输出电流,而非Map方式,即使发生齿条型电动助力装箱装置的增压曲线变更,也无需与现有的一样变更Map。
图1是根据本发明的最佳实施例,关于补偿扭矩计算装置的框图。
参照图1补偿扭矩计算装置100包括,信息获取部110及扭矩计算部120。
信息获取部110获取在计算补偿扭矩时必要的信息。
具体而言,信息获取部110包括,发动机输出电流获取部112、覆盖角获取部114及输出角获取部116。
发动机输出电流获取部112获取关于主动前轮转向装置发动机输出电流的信息。关于发动机的输出电流的信息包括发动机输出电流的值。
覆盖角获取部114获取关于覆盖角的信息。
覆盖角是指成为覆盖(Overlay)的转向角的大小。覆盖角是为了提高车辆的稳定性所计算的值。
输出角获取部116是获取关于AFS输出角的信息。
输出角是指反映驾驶员与主动前轮转向装置发动机驱动转向角,实际促使轮毂旋转的值。
图2是显示具备主动前轮转向装置与齿条型电动助力装置的车辆的构成图。
参照图2,覆盖角与AFS输出角可以在主动前轮转向装置变速箱(AFSGear Box)与扭矩传感器(Torque Sensor)之间测量。覆盖角获取部114与输出角获取部116可以获取测量的覆盖角信息与AFS输出角信息。
扭矩计算部120利用在信息获取部110获取到的信息计算补偿扭矩。
具体而言,扭矩计算部120利用发动机输出电流的值计算补偿扭矩,更具体而言,根据在覆盖角获取部114与输出角获取部116获取的覆盖角与AFS输出角额度值的大小,利用发动机输出电流的值,可以改变计算补偿扭矩的模式(Mode)。
图3是根据本发明的最佳实施例,关于计算补偿扭矩装置的扭矩计算部的框图。
参照图3,扭矩计算部120包括,模式决定部122、转向角覆盖模式部124及转向非变更模式部126。
模式决定部122在覆盖角获取部114与输出角获取部116所获取的覆盖角与AFS输出角的值的大小为基础判断模式。
具体而言,模式决定部122判断覆盖角的大小是否是已设定覆盖以上或AFS输出角的大小是否是已设定AFS输出角以上,在转向角覆盖模式与转向比变更模式中,决定用哪一模式计算补偿扭矩。
更具体而言,模式决定部122在覆盖角的大小是转向比所反映的覆盖角以上的情况,可以将计算补偿扭矩的模式决定为转向角覆盖模式。模式决定部122覆盖角的大小与转向比所反映的覆盖角相同的情况,可以将计算补偿扭矩的模式决定为转向比变更模式。
以车辆种类、AFS、MDPS、传感器的准确性或中心感(On Center Feel)等理由,可以变更已设定覆盖角与已设定AFS输出角,考虑到中心感例如,可以将已设定覆盖角设定为0.1程度的值,将已设定AFS输出角的值设定为5程度的值。
模式决定部122在输出角的大小不足已设定AFS输出角的情况,可以将补偿扭矩决定为0。
转向角覆盖模式可以是在控制车辆姿势时所运用的模式,转向比变更模式也可以是除控制车辆姿势以外的一般性的情况所运用的模式。
转向比变更模式是利用AFS发动机,促使调整驾驶员旋转转向装置的角度变得更大或变小的模式。转向角覆盖模式与驾驶员的动作无关,根据控制车辆姿势,计算可加减的转向角,将此反映现在的转向角,控制AFS发动机的模式。
模式决定部122的决定为转向角覆盖模式的情况,在转向角覆盖模式部124计算补偿扭矩。
具体而言,转向角覆盖模式部124在发动机输出电流获取部112获取的发动机输出电流值乘以-1与增益1可以计算补偿扭矩。
模式决定部122决定转向比变更模式的情况,在转向比非变更模式部126计算补偿扭矩。
具体而言,转向比非更模式部126在发动机输出电流获取部112获取的发动机输出电流值乘以增益2可以计算补偿扭矩。
增益1与增益2是可以提前设定,增益1比增益2相对性的值更大为最佳。例如,增益1是6.6,增益2就可以是3.3程度的值。
转向覆盖模式部124以及转向比变更模式部126,利用发动机输出电流值计算补偿扭矩时,利用在信息获取部110获取的发动机输出电流值通过低通滤波器(LPF,Low Pass Filter)的值为最佳。更加优选的是,转向角覆盖模式部124以及转向非变更模式部126,利用通过低通滤波器的发动机输出电流值增益(Gain),促使具有适当的扭矩输出级别后利用为最佳。适当的扭矩输出水准,根据车辆的种类或转向系统的特性等会有所不同,主动前轮转向装置动作时,可根据驾驶员的转向感的选定基准进行变更。
如前所述,模式决定部122在AFS输出角的大小不足已设定AFS输出角的情况,可以将补偿扭矩决定为0,但,在转向非变更模式部126而非模式决定部122也可以将补偿扭矩设定为0。
在扭矩计算部120,将计算的补偿扭矩传达至齿条型电动助力转向装置促使扭矩覆盖,进而可以利用于解除转向异质感。
根据本发明,补偿扭矩计算装置100根据R-MDPS本身增压曲线的变更,无须发生AFS的补偿扭矩Map的变更。
根据本发明补偿扭矩计算装置100,摆脱根据各转向角与车速计算补偿扭矩的基本Map方式,而是利用AFS发动机输出电流计算,从而解除异质感,与Map方式相比可以实现单纯的逻辑功能。
图4是根据本发明的最佳实施例,关于补偿扭矩计算方法的流程图。
参照图4,根据实施例补偿扭矩计算方法是,判断模式决定部122在信息获取部110获取的覆盖角的大小是否是已设定覆盖角以上。(S410阶段)
覆盖角的大小在已设定覆盖角以上的情况,在转向角覆盖模式部124计算补偿扭矩(S420阶段)。具体而言,转向角覆盖模式部124在发动机输出电流获取部112获取的发动机输出电流值乘以-1与增益1可以计算补偿扭矩。
覆盖角的大小不足已设定覆盖角,同时模式决定部122的判断是AFS输出角的大小为已设定AFS输出角以上的情况(S430阶段),在转向非变更模式部126计算补偿扭矩(S440阶段)。具体而言,转向非变更模式部126在发动机输出电流获取部112获取的发动机输出电流值乘以增益2计算补偿扭矩。
模式决定部122的判断是覆盖角的大小不足已设定覆盖角,同时AFS输出角的大小不足已设定AFS输出角的情况,在扭矩计算部120计算补偿扭矩为0。(S450阶段)
模式决定部122判断AFS输出角的大小是否是已设定AFS输出角以上,并非必须只在覆盖角的大小不足已设定覆盖角的情况进行判断,而是根据车辆的状态与运行状态,不用判断覆盖角的大小是否是已设定覆盖角的以上,直接判断AFS输出角的大小是否是已设定AFS输出角以上。
另外,模式决定部122的判断是根据时间的流动,根据在信息获取部110获取的信息变化,从而计算补偿扭矩的模式也会变化。
根据本发明的最佳实施例,补偿扭矩计算装置100的框图理解为显示了使发明原理具体化的举例性概念性的观点。与此类似所有流程图可以实质性显示在电脑可以解读的媒体,不论电脑或者处理器是否明确图示,要理解为根据电脑或处理器显示可执行的多样的流程。
在包括处理器或于此类似的概念表示的功能框图的图面所图示的多样的元件的功能,不仅可以提供专用硬件,也可提供与适当的软件相关的具备执行软件能力的硬件的使用。
另外,处理器控制或与此类似的概念解释的用语的明确使用,不能将其解释为排他性的引用具备执行软件能力的硬件,要理解为暗示性包括,为了无限制储存数码信号处理器(DSP)硬件、软件的只读储存器(ROM),随机储存器(RAM)以及非挥发性存储器,也可包括周知惯用的其他硬件。
以上的说明不过是将本发明的技术思想示例性的说明,在本发明所属的技术领域内具备通常知识的人员,在不包括本发明的特性范围内可进行多样的修改、变更及替换,从而在本发明启示的实施例及附加图面,并非是为了限定本发明的技术思想而说明,根据如此的实施例及附加图面,本发明的技术思想得范围并不被限定。本发明的保护范围是根据以下的请求范围所解释,于此同等范围内的所有技术思想应解释为包括在本发明的权利范围内。
Claims (10)
1.补偿扭矩计算装置,根据在主动前轮转向装置(AFS,Active FrontSteering)补偿齿条型的电动助力转向装置(R-MDPS,Rack Type-MotorDriven Power Steering)的输出扭矩的补偿扭矩计算装置,其特征在于包括,
扭矩计算部,利用所述AFS的发动机输出电流计算补偿扭矩。
2.根据权利要求1所述的补偿扭矩计算装置,其特征在于包括,
信息获取部,获取覆盖角信息。
所述扭矩计算部在所述覆盖角的大小是已设定覆盖角以上的情况,所述发动机输出电流乘以-1与增益1计算所述补偿扭矩的值。
3.根据权利要求1所述的补偿扭矩计算装置,其特征在于包括,
信息获取部,获取所述AFS的输出角信息。
所述扭矩计算部在所述输出角的大小是已设定输出角以上的情况,所述发动机输出电流乘以增益2计算所述补偿扭矩的值。
4.根据权利要求1所述的补偿扭矩计算装置,其特征在于,
所述发动机输出电流是通过低通滤波器(LPF,Low Pass Filter)。
5.根据权利要求2所述的补偿扭矩计算装置,其特征在于,
所述信息获取部还获取所述AFS的输出角信息,
所述扭矩计算部在所述覆盖角的大小不足已设定覆盖角的情况或所述输出角的大小是已设定输出角以上的情况,所述发动机输出电流乘以增益2计算所述补偿扭矩的值。
6.计算补偿扭矩的方法,根据在主动前轮转向装置(AFS,Active FrontSteering)补偿齿条型电动助力转向装置(R-MDPS,Rack Type-Motor DrivenPower Steering)的输出扭矩计算补偿扭矩的方法,其特征在于包括,
扭矩计算阶段,利用所述AFS的发动机电流计算补偿扭矩。
7.根据权利要求6所述的计算补偿扭矩的方法,其特征在于包括,
信息获取阶段,获取覆盖角信息,
所述扭矩计算阶段在所述覆盖角的大小是已设定覆盖角以上的情况,所述发动机输出电流乘以-1与增益1计算所述补偿扭矩的值。
8.根据权利要求6所述的计算补偿扭矩的方法,其特征在于包括,
信息获取阶段,获取所述AFS的输出角信息,
所述扭矩计算阶段在所述输出角的大小是已设定输出角以上的情况,所述发动机输出电流乘以增益2计算所述补偿扭矩的值。
9.根据权利要求6所述的计算补偿扭矩的方法,其特征在于,
所述发动机输出电流是通过低通滤波器(LPF,Low Pass Filter)。
10.根据权利要求7所述的计算补偿扭矩的方法,其特征在于,
所述信息获取阶段还获取所述AFS的输出角信息。
所述扭矩计算阶段在所述覆盖角的大小不足已设定覆盖角的情况或所述输出角的大小是已设定输出角以上的情况,所述发动机输出电流乘以增益2计算所述补偿扭矩的值。
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