CN104340262B - 电动式转向装置的驱动装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电动式转向装置的驱动装置及方法，其中电动式转向装置的驱动装置的特征在于，包括：第1计算部，计算根据MDPS输出电流值的阻尼力增益；第2计算部，利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力；及阻尼力计算部，利用通过第1计算部计算的阻尼力增益，与通过第2计算部计算的阻尼力及转向角速度，计算最终阻尼力。

Description

电动式转向装置的驱动装置及方法
技术领域
本发明涉及电动式转向装置的驱动装置及方法，更详细的说是涉及利用以车辆速度与转向角速度计算的阻尼力，与根据MDPS输出电流值的阻尼力增益计算阻尼力的电动式转向装置的驱动装置及方法。
背景技术
电动式转向装置(MOTOR DRIVE POWER STEERING SYSTEM，以下为“MDPS”）为，使驾驶员旋转方向盘发生的扭矩以实际输出发生，可使车辆转向的装置。
这种MDPS根据以哪种方式控制转向，区分C-MDPS、P-MDPS、R-MDPS等，其中C-MDPS为在转向柱轴安装发动机的方式，在C-MDPS使用的阻尼逻辑为，使用发动机电流使车辆的偏航(yaw)安全性提高的功能。
但是，根据传统技术的阻尼逻辑根据转向角速度的增加，阻尼扭矩也成线性增加，因此在中心(On-Center)区间滞后（hysteresis）幅度会增加，由于不能维持一定的滞后幅度，存在对车辆稳定行驶产生负面影响的问题。
再则，由于根据传统技术的阻尼逻辑，在低摩擦路面施加过多的阻尼力，存在对车辆稳定行驶产生负面影响的问题。
本发明的背景技术公开在韩国公开专利公报第10-2013-0064914号（2013.06.19公开，发明名称，电动式转向装置及其控制方法）。
发明内容
（要解决的技术问题）
本发明为了改善如上所述的问题而提出，本发明提供电动式转向装置的驱动及方法的目的在于，利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力，进而在转向时与转向角速度无关的，使一定的滞后幅度维持，可使扭矩增进均匀的维持。
本发明提供电动式转向装置的驱动装置及方法的其他目的在于，在MDPS输出电流值反馈并反映之前阻尼输出值，进而可减少之前阻尼力计算值的延迟，限制根据车速及转向角速度计算的结果值，进而在急转弯时可抑制输出过多。
本发明提供电动式转向装置的驱动装置及方法的其他目的在于，利用MDPS的输出电流计算阻尼力，进而不仅可减少在低摩擦路面（冰雪路面、湿滑路面）行驶时的异质感，还可防止根由于过度的阻尼力引起的车辆不稳定。
（解决问题的手段）
根据本发明的电动式转向装置的驱动装置，包括：第1计算部，计算根据MDPS输出电流值的阻尼力增益，第2计算部，利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力；及阻尼力计算部，利用通过所述第1计算部计算的阻尼力增益，与通过所述第2计算部计算的阻尼力，计算最终阻尼力。
在本发明中电动式转向装置的驱动装置的特征在于，包括：第1计算部，计算根据MDPS输出电流值的阻尼力增益；第2计算部，利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力；及阻尼力计算部，利用通过所述第1计算部计算的阻尼力增益，与通过所述第2计算部计算的阻尼力及所述转向角速度，计算最终阻尼力。
在本发明中其特征在于，所述第2计算部参考根据车辆速度与转向角速度改装的2D Map（2D地图），计算所述阻尼力。
在本发明中其特征在于，所述第1计算部利用所述MDPS输出电流值，与反馈的之前最终阻尼力计算阻尼力增益；所述阻尼力计算部，利用根据通过所述第1计算部计算的阻尼力增益，与通过所述第2计算部计算的阻尼力的限制值，计算最终阻尼力。
在本发明中其特征在于，所述第1计算部，根据在所述MDPS输出电流值，与在反馈的之前最终阻尼力乘以增益的值的差的计算阻尼力增益，使所述计算的阻尼力增益通过低通滤波器，计算使高频成分减少的阻尼力增益。
根据本发明的电动式转向装置的驱动方法的特征在于，包括：利用MDPS输出电流值计算阻尼力增益的步骤；利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力的步骤；及利用所述计算的阻尼力增益与所述计算的阻尼力，计算最终阻尼力的步骤。
在本发明中其特征在于，所述计算最终阻尼力的步骤，利用所述计算的阻尼力增益、所述计算的阻尼力及所述转向角速度，计算最终阻尼力。
在本发明中其特征在于，所述计算阻尼力的步骤，参考根据车辆速度与转向角速度改装的2DMap，计算所述阻尼力。
在本发明中其特征在于，所述计算最终阻尼力的步骤，所述计算的阻尼力增益、所述计算的阻尼力及所述转向角速度相乘进行计算。
在本发明中其特征在于，所述计算阻尼力增益的步骤，利用所述MDPS输出电流值与反馈的之前最终阻尼力，计算阻尼力增益；所述计算最终阻尼力的步骤，利用根据所述计算的阻尼力增益与所述计算的阻尼力的限制值，计算最终阻尼力。
在本发明中其特征在于，所述计算阻尼力增益的步骤，包括：所述MDPS输出电流值，与在反馈的之前最终阻尼力乘以增益的值的差计算的步骤；及根据所述计算的差计算阻尼力增益，使所述计算的阻尼力增益通过低通滤波器，计算使高频成分减少的所述阻尼力增益。
在本发明中其特征在于，计算所述阻尼力的步骤，包括：计算根据所述车辆速度的阻尼力增益的步骤；及根据所述转向角速度与所述车辆速度的阻尼力增益相乘，计算所述阻尼力的步骤。
在本发明中其特征在于，所述计算最终阻尼力的步骤为，在所述计算的阻尼力增益，乘以根据利用所述车辆速度与转向角速度计算阻尼力的限制值，计算所述最终阻尼力。
（发明的效果）
根据本发明的电动式转向装置的驱动装置及方法，利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力，进而转向时与转向角速度无关的使维持一定的滞后幅度，由于能均匀的维持扭矩增进，提高中心（On-Center)转向感，可使转向时的异质感最小化。
根据本发明的电动式转向装置的驱动装置及方法，计算阻尼力时，在MDPS输出电流值反馈并反映之前阻尼输出值，进而可减少之前阻尼力计算值的延迟，因此可使响应性提高。
另外，本发明在计算阻尼力时，限制根据车速及转向角速度计算的结果值，进而急转弯时可抑制输出过多，可使转向中的异质感最小化。
另外，本发明利用MDPS的输出电流计算阻尼力，进而不仅可使在低摩擦路面（冰雪路面、湿滑路面）行驶时的异质感减少，还可防止由于过度阻尼力的车辆不稳定。
（附图标记说明）
10：第1计算部 20：第2计算部
30：阻尼力计算部
附图说明
图1是为了说明根据本发明一实施例的电动式转向装置的驱动装置的图面。
图2是为了比较根据本发明一实施例的电动式转向装置的驱动装置的适用前后的滞后幅度的示意图。
图3是根据本发明一实施例，显示在电动式转向装置根据转向角度的补偿滞后结果的示意图。
图4是根据本发明一实施例，图示电动式转向装置的驱动方法的动作流程图。
图5是为了说明根据本发明其他实施例的电动式转向装置的驱动装置的图面。
图6是根据本发明其他实施例，图示电动式转向装置的驱动方法的动作流程图。
具体实施方式
以下参照附图，说明根据本发明一实施例的电动式转向装置的驱动装置及方法。在此过程中，在图面图示的线条的厚度或构成要素的大小等，在说明的明了性与便利性上，会有所夸张图示。
另外，后述的用语作为考虑在本发明的功能而定义的用语，这根据使用者、运用者的意图或惯例会有所不同，因此对这种用语的定义，应以根据本说明说前半部分的内容为基础决定。
一般地说，利用通过扭矩控制逻辑、阻尼控制逻辑还有控制能动复原逻辑计算的值，计算MDPS的发动机扭矩命令，其中本发明作为为了通过阻尼复原逻辑计算阻尼力，其详细构成如下。
图1是为了说明根据本发明一实施例的电动式转向装置的驱动装置的图面。
参照图1，根据本发明一实施例的电动式转向装置的驱动装置，包括第1计算部10、第2计算部20及阻尼力计算部30。
第1计算部10，计算根据MDPS发动机输出电流值的阻尼力增益。
详细地说，第1计算部10在比例调整模块输入MDPS发动机输出电流值，计算阻尼力增益。
第2计算部20，利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力。
详细地说，第2计算部20参考根据从车速传感器（未图示）感应的车辆速度，与从转向角传感器（未图示）感应的转向角速度改装的2DMap，计算阻尼力。
即，在本发明中根据转向角速度调节阻尼力增益，进而可维持滞后幅度。
阻尼力计算部30，利用通过第1计算部10计算的阻尼力增益，与通过第2计算部20计算的阻尼力及转向角速度，计算最终阻尼力。
详细地说，通过第1计算部10计算的阻尼力增益，与通过第2计算部计算的阻尼力及转向角速度相乘，计算最终阻尼力。
图2是为了比较根据本发明一实施例的电动式转向装置的驱动装置的适用前后的滞后幅度的示意图。
比较在图2显示的滞后曲线就可以知道，与在适用电动式转向装置的驱动装置之前的滞后曲线A相比，适用电动式转向装置的驱动装置后的滞后曲线B，维持了更加均匀的幅度，因此可以知道维持了均匀的扭矩增进。
图3是根据本发明一实施例，显示在电动式转向装置根据转向角度的滞后补偿结果的示意图。
在图3，C曲线显示转向角速度缓慢至0.3Hz情况的滞后曲线，D曲线显示转向角速度快至0.7Hz情况的滞后曲线，C与D曲线都维持均匀的滞后幅度，因此可以知道与转向角速度无关的维持均匀的扭矩增进。
如上所述，根据本发明一实施例的电动式转向装置的驱动装置，利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力，进而转向时与转向角速度无关的使一定的滞后幅度维持，根据能维持均匀的扭矩增进，提高中心(On-Center)转向感，可使在转向时的异质感最小化。
图4是根据本发明一实施例，图示电动式转向装置的驱动方法的动作流程图。参照此说明本发明的具体动作。
首先，利用MDPS发动机输出电流值计算阻尼力增益。（S10）
详细地说，在比例调整模块输入MDPS发动机输出电流值，计算阻尼力增益。
之后，利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力。（S20）
详细地说，参考根据从车速传感器（未图示）感应的车辆速度，与从转向角传感器（未图示）感应的转向角速度改装的2D Map，计算阻尼力。
利用通过S10步骤计算的阻尼力增益，与通过S20步骤计算的阻尼力及转向角速度，计算最终阻尼力。（S30、S40）
详细地说，通过S10步骤计算的阻尼力增益，与通过S20步骤计算的阻尼力及转向角速度相乘，计算最终阻尼力。
如上所述，根据本发明一实施例的电动式转向装置的驱动方法，利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力，进而在转向时与转向角速度无关的使一定的滞后幅度维持，根据能维持均匀的扭矩增进，提高中心(On-Center)转向感，可使转向时的异质感最小化。
图5是为了说明根据本发明其他实施例的电动式转向装置的驱动装置的图面。
参照图5，根据本发明一实施例的电动式转向装置的驱动装置，包括第1计算部10、第2计算部20及阻尼力计算部30。
第1计算部10，利用MDPS输出电流值与反馈的之前最终阻尼力，计算阻尼力增益(C3_C4_Gain)。
详细地说，第1计算部10在比例调整模块，输入MDPS输出电流值，与在反馈之前最终阻尼力乘以增益(Gain)的值的差，计算阻尼力增益（根据C3、C4调整比例的值），使计算的阻尼力增益通过低通滤波器(LPF)，计算使高频成分减少的阻尼力增益(C3_C4_Gain)。
因此，在MDPS输出电流值反馈并反映之前阻尼输出值，进而可减少之前阻尼力计算值的延迟，可使响应性提高。
第2计算部20，利用根据转向角速度与车辆速度的阻尼力增益(C1_Gain)，计算阻尼力(C1_Out)。
详细地说，第2计算部20根据从车速传感器（未图示）感应的车辆速度的阻尼力增益(C1_Gain)，与从转向角传感器（未图示）感应的转向角速度相乘，计算阻尼力(C1_Out)。
阻尼力计算部30，利用根据通过第1计算部10计算的阻尼力增益(C3_C4_Gain)，与通过第2计算部20计算的阻尼力(C1_Out)的限制值(Limited_C1_Out)，计算最终阻尼力。
详细地说，根据通过第1计算部10计算的阻尼力增益(C3_C4_Gain)，与通过第2计算部20计算的阻尼力(C1_Out)的限制值(Limited_C1_Out)相乘，计算最终阻尼力。
这时，根据通过第2计算部20计算的阻尼力(C1_Out)的限制值(Limited_C1_Out)，在饱和度(Saturation)模块输入通过第2计算部20计算的阻尼力(C1_Out)，计算限制的值(Limited_C1_Out)。
通过第2计算部20计算的阻尼力(C1_Out)，如图5所示输入在饱和度(Saturation)模块，根据从转向角传感器感应的方向盘（未图示）的方向，计算阻尼力(C1_Out)的限制值(Limited_C1_Out)。
因此，限制在计算阻尼力时根据车速及转向角速度计算的结果值，进而在急转弯时可抑制过多的输出，可使在转向中的异质感最小化。
通过根据这样计算的阻尼力(C1_Out)的限制值(Limited_C1_Out)，与阻尼力增益(C3_C4_Gain)相乘，计算最终阻尼力。
另外，最终阻尼力为增益(Gain)相乘反馈至第1计算部10，进而在计算下一个阻尼力增益(C3_C4_Gain)时被利用，可减少之前阻尼力计算值的延迟，因此可使响应性提高。
如上所述，本发明利用MDPS的输出电流计算阻尼力，进而在低摩擦路面（冰雪路面、湿滑路面）行驶时，不仅可使异质感减少，还可防止根据过度阻尼力的车辆不稳定。
图6是根据本发明其他实施例，图示电动式转向装置的驱动方法的动作流程图。
首先，利用MDPS输出电流值与反馈的之前最终阻尼力，计算阻尼力增益(C3_C4_Gain)。（S100）
详细地说，在比例调整模块输入MDPS输出电流值，与在反馈之前最终阻尼力乘以增益(Gain)的值的差，计算阻尼力增益(根据C3、C4调成比例的值)，使计算的阻尼力增益通过低通滤波器(LPF)，计算使高频成分减少的阻尼力增益(C3_C4_Gain)。
因此，在MDPS输出电流值反馈并反映之前阻尼输出值，进而可使之前阻尼力计算值的延迟减少，因此可使响应性提高。
之后，利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力(C1_Out)。（S200）
详细地说，第2计算部20根据从车速传感器（未图示）感应的车辆速度的阻尼力增益(C1_Gain)，与从转向角传感器（未图示）感应的转向角速度相乘，计算阻尼力(C1_Out)。
根据利用车辆速度与转向角速度计算的阻尼力(C1_Out)，计算限制值。（S300）
这时，根据阻尼力(C1_Out)的限制值，如图5所示在饱和度(Saturation)模块，输入利用车辆速度与转向角速度计算的阻尼力(C1_Out)，计算限制的值(Limited_C1_Out)。
因此，计算阻尼力时限制根据车速及转向角速度计算的结果值，进而急转弯时可抑制过多的输出，可使转向中的异质感最小化。
根据在S100步骤计算的阻尼力增益(C3_C4_Gain)，与在S300步骤计算的阻尼力(C1_Out)的限制值(Limited_C1_Out)限制值相乘，计算最终阻尼力。(S400、S500)
另外，最终阻尼力为增益(Gain)相乘反馈至第1计算部10，进而在计算下一个阻尼力增益(C3_C4_Gain)时被利用，可降低之前阻尼力计算值的延迟，因此可使响应性提高。
如上所述，本发明利用MDPS的输出电流计算阻尼力，进而在低摩擦路面（冰雪路面、湿滑路面）行驶时，不仅可使异质感降低，还可防止根据过度的阻尼力的车辆不稳定。
本发明参考在图面显示的实施例进行可说明，但是这不过是示例性的，在该技术所述的领域具有通常知识的技术人员，应理解可从此能实施多样的变形及均等的其他实施例的这一点，因此本发明真正的技术性保护范围，应根据以下的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种电动式转向装置的驱动装置，其特征在于，包括：
第1计算部，计算根据MDPS输出电流值的阻尼力增益；
第2计算部，利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力；及
阻尼力计算部，利用通过所述第1计算部计算的阻尼力增益，与通过所述第2计算部计算的阻尼力，计算最终阻尼力，
所述第1计算部，利用所述MDPS输出电流值，与反馈的之前最终阻尼力计算阻尼力增益；所述阻尼力计算部，利用通过所述第1计算部计算的阻尼力增益与通过所述第2计算部计算的阻尼力的限制值，计算最终阻尼力。
2.一种电动式转向装置的驱动方法，其特征在于，包括：
利用MDPS输出电流值计算阻尼力增益的步骤；
利用车辆速度与转向角速度计算阻尼力的步骤；及
利用所述计算的阻尼力增益与所述计算的阻尼力，计算最终阻尼力的步骤，
所述计算阻尼力增益的步骤，利用所述MDPS输出电流值与反馈的之前最终阻尼力，计算阻尼力增益；所述计算最终阻尼力的步骤，利用所述计算的阻尼力增益与所述计算的阻尼力的限制值，计算最终阻尼力。
3.根据权利要求2所述的电动式转向装置的驱动方法，其特征在于
计算所述阻尼力的步骤，包括：
计算根据所述车辆速度的阻尼力增益的步骤；及
根据所述转向角速度与所述车辆速度的阻尼力增益相乘，计算所述阻尼力的步骤。
4.根据权利要求2所述的电动式转向装置的驱动方法，其特征在于，
所述计算最终阻尼力的步骤，
所述计算的阻尼力增益乘以利用所述车辆速度与转向角速度计算的阻尼力的限制值，计算所述最终阻尼力。
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