CN114375273B - 转向控制装置、转向控制方法和包括其的转向支撑系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向控制装置、转向控制方法和包括其的转向支撑系统。具体地，根据本公开的转向控制装置包括：噪声频率计算单元，其用于计算传递到车轮的噪声的噪声频率；噪声频率滤波单元，其用于基于两种或更多种驾驶模式来确定过滤程度，并且根据过滤程度对噪声频率进行滤波；以及反作用扭矩计算单元，其用于基于滤波的噪声频率来计算反作用扭矩。

Description

转向控制装置、转向控制方法和包括其的转向支撑系统

技术领域

本公开涉及转向控制装置和方法，以及具有其的转向辅助系统。

背景技术

通常，电动助力转向系统(EPS)被设置在车辆中以容易地转向方向盘，并且EPS通过使用马达的旋转力来辅助驾驶员的转向力。

EPS包括在转向方向盘时对马达的驱动进行控制的电子控制单元(ECU)，并且ECU从转向角传感器、扭矩传感器、车辆速度传感器和发动机速度传感器接收信号以计算电流值，并且向马达提供电流以调整方向盘的转向感觉。因此，在低速区段中，通过增大电流值，转向感觉可以相对较轻，并且在高速区段中，通过减小电流值，转向感觉可以相对较重，从而可以安全地驾驶车辆。

近来，为了满足驾驶员的各种喜好，预设多个转向模式，并且驾驶员可以从多个转向模式中选择期望的转向模式以驱动车辆。

当前主要提供的转向模式包括运动模式、正常模式、舒适模式等。正常模式是提供针对正常驾驶状态的转向感觉的模式，运动模式是提供比正常模式更重的转向感觉的模式，并且舒适模式是提供比正常模式更轻的转向感觉的模式。

此外，如果车辆在在各种状况下在路面上行驶，则可以由路面和车轮生成的振动或噪声可以通过EPS传递给驾驶员。

然而，在驾驶员偏好自然地感觉到道路状况的情况下，如果EPS系统去除所有噪声，则可能无法满足驾驶员的需求。因此，存在对根据驾驶模式针对路面的状态提供适当反馈的技术的需求。

发明内容

技术问题

在该背景下，本公开的目的是通过根据驾驶模式不同地设置针对路面条件的反馈程度来向驾驶员适当地提供转向感觉。

另外，本公开的目的是根据驾驶员的选择来选择性地提供驾驶稳定性、驾驶便利性和自然转向感觉。

技术方案

为了解决上述问题，在一个方面，本公开提供了一种转向控制装置，该转向控制装置对从路面传递到车轮的噪声进行过滤并计算反作用扭矩(reactive torque)，该转向控制装置包括：噪声频率计算器，该噪声频率计算器被配置为计算传递到车轮的噪声的噪声频率；噪声频率滤波器，该噪声频率滤波器被配置为基于两种或更多种驾驶模式来确定过滤程度，并且根据过滤程度对噪声频率进行滤波；以及反作用扭矩计算器，该反作用扭矩计算器被配置为基于经滤波的噪声频率来计算主动扭矩。

在另一方面，本公开提供了一种用于对从路面传递到车轮的噪声进行过滤并计算反作用扭矩的转向控制方法，该方法包括以下步骤：计算传递到车轮的噪声的噪声频率，基于两种或更多种驾驶模式确定过滤程度，并且根据过滤程度对噪声频率进行滤波，以及基于经滤波的噪声频率来计算反作用扭矩。

有益效果

根据本公开的实施方式，可以通过根据驾驶模式以不同方式设置在针对路面条件的反馈程度来向驾驶员适当地提供转向感觉。

另外，根据本公开的实施方式，可以根据驾驶员的选择来选择性地提供驾驶稳定性、驾驶便利性和自然转向感觉。

附图说明

图1是示意性地例示根据本公开的转向辅助系统的图。

图2是例示根据本公开的转向控制装置的框图。

图3是例示根据本公开的开关的实施方式的图。

图4是用于说明根据本公开的对噪声频率进行滤波的第一实施方式的流程图。

图5是用于说明根据本公开的对噪声频率进行滤波的第二实施方式的流程图。

图6是示意性地例示根据驾驶模式的低通滤波器的特性的曲线图。

图7是用于说明根据本公开的对噪声频率进行滤波的第三实施方式的流程图。

图8是示意性地例示根据驾驶模式的高通滤波器的特性的曲线图。

图9是用于说明根据本公开的对噪声频率进行滤波的第四实施方式的流程图。

图10是示意性地例示根据驾驶模式的带通滤波器的特性的第一曲线图。

图11是示意性地例示根据驾驶模式的带通滤波器的特性的第二曲线图。

图12是示意性地例示根据本公开的调谐器的第一实施方式的图。

图13是示意性地例示根据本公开的调谐器的第二实施方式的图。

图14是例示根据本公开的转向控制方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本公开的实施方式。本文中可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(A)”或“(B)”的术语来描述本公开的元件。这些术语中的每一个不用于定义元件的本质、顺序、次序或数量等，而是仅用于将对应元件与其它元件区分开来。当提到元件“连接到”、“联接到”另一元件或与另一元件“接触”时，应当理解，不仅元件可以直接连接到、直接联接到另一元件或与另一元件直接接触，而且另一元件也可以插置在该元件和另一元件之间。

图1是示意性地例示根据本公开的转向辅助系统1的图。

图1是示意性地例示根据本公开的转向辅助系统1的图。

参照图1，根据本公开的转向辅助系统1可以指辅助转向力使得驾驶员易于转向的系统。

根据驱动方法转向辅助系统1可以是通过转动泵以生成液压压力来提供转向辅助动力的液压动力转向(HPS)类型，或通过驱动马达提供转向辅助动力的电动助力转向系统(EPS)类型。在下文中，为了方便，将参照电动助力转向类型的转向辅助系统来描述本公开，但是本公开不限于此。

此外，根据转向输入装置10和转向输出装置30是否通过机械连接构件(或连杆机构)联接，转向辅助系统可以是机械转向辅助系统或者线控转向(SbW)系统，在机械转向辅助系统中由旋转方向盘11的驾驶员生成的力(扭矩)通过机械动力传输装置(例如，连杆机构等)传递到车轮33的一侧上的致动器以使车轮33转向，并且线控转向(SbW)系统通过经由布线或线缆传输接收电信号而不是机械功率传输装置来传输电力。在下文中，将基于SbW系统描述转向辅助系统1，但不限于此。

根据本公开的转向辅助系统1可以包括转向输入装置10、转向控制装置20、转向输出装置30等。如上所述，在转向辅助系统1是SbW系统的情况下，转向输入装置10和转向输出装置30在机械上分离。

转向输入装置10可以指驾驶员想要转向的转向信息被输入到的装置。转向输入装置10可以包括方向盘11、转向角传感器12、柱13、反作用力马达14、驾驶员扭矩传感器等。

转向角传感器12可以检测由方向盘11的旋转生成的转向角。具体地，如果驾驶员在握住方向盘11的同时旋转，则转向角传感器12检测方向盘11的旋转角(转向角)，并且将指示检测到的转向角的检测信号(或检测值)输出到转向控制装置20。

柱13可以连接到方向盘11并且支撑转向角传感器12、反作用力马达14、驾驶员扭矩传感器等。

反作用力马达14可以通过从转向控制装置20接收控制信号、命令信号、命令电流等来向方向盘11施加反作用力。具体地，反作用力马达14可以从转向控制装置20接收命令电流，并且可以以由命令电流指示的旋转速度驱动以便于输出反作用扭矩。

驾驶员扭矩传感器(未示出)可以检测通过方向盘11的旋转生成的驾驶员扭矩。具体地，如果驾驶员在握住方向盘11的同时旋转，则驾驶员扭矩传感器可以检测方向盘11的驾驶员扭矩，并且将指示检测到的驾驶员扭矩的检测信号(或检测值)传输到转向控制装置20。这里，驾驶员扭矩可以意指通过驾驶员对方向盘11的操纵而生成的扭矩。

转向控制装置20可以从转向输入装置10接收转向信息，计算控制值，并且向转向输出装置30输出指示控制值的电信号。这里，转向信息可以意指包括转向角和驾驶员扭矩中的至少一个的信息。

此外，转向控制装置20可以接收从转向输出装置30实际输出的动力信息作为反馈，计算控制值，并且向转向输入装置10输出指示控制值的电信号，使得可以向驾驶员提供转向感觉。

这种转向控制这种20可以被实现为诸如电子控制单元(ECU)、微计算机(micom)等的电子控制装置，并且转向控制装置20的详细描述将在后面描述。

转向输出装置30可以指根据驾驶员的意图驱动实际车辆转向的装置。转向输出装置30可以包括转向马达31、齿条32、齿条位置传感器34、车轮33、车速传感器35等。

转向马达31可以在轴向方向上移动齿条32。具体地，转向马达31可以响应于从转向控制装置20接收到命令电流而被驱动，并且可以使齿条32在轴向方向上线性地移动。

可以通过驱动转向马达31来线性地移动齿条32，并且通过齿条32的线性移动使车轮33向左转向或向右转向。

齿条位置传感器34可以检测齿条32的位置。具体地，如果齿条32执行线性运动并且从与方向盘11的空挡位置相对应的位置移动，齿条位置传感器34可以检测齿条32的实际位置，并且可以将指示齿条32的位置检测值的检测信号输出到转向控制装置20。

这里，齿条位置传感器34可以检测齿条32的实际移动速度。也就是说，齿条位置传感器34可以检测齿条32的位置，通过将齿条32的检测位置相对于时间进行区分来计算齿条32的移动速度，并且将指示齿条32的移动速度值的检测信号输出到转向控制装置20。因此，齿条位置传感器34还可以包括微分器(differentiator)。

车速传感器35可以检测车辆的驾驶速度。具体地，车速传感器35可以检测车辆的驾驶速度并且将指示驾驶速度的检测信号输出到转向控制装置20。

尽管未示出，根据本公开的转向辅助系统1还可以包括小齿轮、用于检测车轮33的转向角的转向角传感器、用于检测车辆的头倾角的横摆角速度传感器(yaw rate sensor)、能够分离或连接转向输入单元和转向输出单元的离合器。

此外，在根据本公开的转向辅助系统1是SbW系统的情况下，由于转向输入装置10和转向输出装置30被电连接而不是机械连杆，因此转向辅助系统1可以通过将路面条件反映在反作用扭矩中来适当地向驾驶员提供转向感觉。

此外，路面的条件可以与噪声相对应。在这种情况下，根据本公开的转向辅助系统1可以对传递到车轮的噪声进行过滤，使得驾驶员感觉不到在路面上生成振动、冲击等。

然而，如果驾驶员通过选择诸如运动模式的具体驾驶模式来手动驾驶，则可能存在驾驶员想要正确地感觉到路面条件的情况。在这种情况下，如果传递到车轮的所有噪声被过滤，则驾驶员可能无法正确地感觉到路面的状况(例如，振动)。因此，需要根据驾驶模式以不同方式反映路面条件。

在下文中，将描述转向控制装置20，其能够通过根据上面描述的驾驶模式适当地反映与路面条件相对应的噪声来向驾驶员提供自然转向的感觉。

图2是例示根据本公开的转向控制装置100的框图。

参照图2，根据本公开的转向控制装置100可以通过将从路面传递到车轮的噪声进行过滤来计算反作用扭矩。转向控制装置100可以包括噪声频率计算器110、噪声频率滤波器120、反作用扭矩计算器130等。

然后，噪声频率计算器110可以计算传递到车轮的噪声频率。具体地，噪声频率计算器110可以将车轮的旋转速度与目标旋转速度进行比较，并且基于比较结果来计算噪声频率。

这里，目标旋转速度可以意指驾驶员操作加速器等时的预期车速。该目标旋转速度可以由包括在车辆中的加速度控制装置(未示出)计算并控制车辆的加速度。因此，目标旋转速度可以由加速度控制装置计算并且输入到噪声频率计算器110。

例如，噪声频率计算器110可以接收由车速传感器35检测到的车轮33的旋转速度和由加速度控制装置(未示出)计算的目标旋转速度，计算车轮33的旋转速度与目标旋转速度之间的差值，并且使用预设的或所存储的表或图来计算与差值相对应的噪声频率。

本公开描述了使用车轮33的旋转速度来计算噪声频率的方法，但这仅是示例并且不限于此。

这里，噪声频率可以指与在路面和车轮之间发生的振动等相对应的频率。这些噪声频率可以意指包括在预先确定的频带中的所有频率。此外，噪声频率可以是相对较高的频带。

噪声频率滤波器120可以基于两种或更多种驾驶模式确定过滤程度，并且根据过滤程度对噪声频率进行滤波。

这里，驾驶模式可以意指根据驾驶特性定义的模式。例如，驾驶模式可以包括正常模式、能够使噪声最小化以实现更安静的驾驶的舒适模式、能够通过提高加速度性能来维持与其它模式相比相对高的RPM以实现动态驾驶的运动模式以及能够使车辆的燃油经济性最大化的生态模式，然而，驾驶模式不限于此。

这里，过滤程度可以意指经滤波的噪声频率的程度，其可以表示为比率、百分比(％)等。例如，如果过滤程度为100％，则去除所有噪声频率，并且如果过滤程度为50％，则去除作为噪声频率的频带的一半，并且如果过滤程度为10％，则仅去除噪声频率的频带的一部分。过滤程度可以根据驾驶模式确定，并且如果驾驶模式不同，则过滤程度也可以是不同的。

这里，噪声频率滤波器120可以设置与根据车辆的当前驾驶模式确定的过滤程度相对应的可变滤波器，并且可以对噪声频率进行滤波。

例如，如果驾驶模式包括根据驾驶特性分类的正常模式、舒适模式和运动模式，则噪声滤波器120可以设置与根据驾驶模式确定的过滤程度相对应的可变滤波器，该驾驶模式是正常模式、舒适模式和运动模式中的一种，并且使用可变滤波器对噪声频率进行滤波。

反作用扭矩计算器130可以基于经滤波的噪声频率来计算反作用扭矩。具体地，反作用扭矩计算器130可以接收转向输出装置30的齿条力、齿条位置传感器34的齿条位置值和根据驾驶模式滤波的噪声频率，并且可以通过将齿条力、齿条位置值和噪声频率代入反作用扭矩生成算法来计算反作用扭矩。

此外，根据本公开的转向控制装置100可以根据是否接收从外部输入的命令信号或命令信息来确定是否执行上述操作(即，根据驾驶模式以不同方式确定过滤程度的操作)。

例如，如果第一信号被输入到噪声频率滤波器120，则噪声频率滤波器120基于驾驶模式来不同地确定噪声频率的过滤程度。

作为另一示例，如果第二信号被输入到噪声频率滤波器120，则噪声频率滤波器120与驾驶模式无关地确定相同的过滤程度。

上述第一信号和第二信号可以通过开关等生成。在下文中，将描述用于执行改变噪声频率滤波器120的操作的命令的开关的示例。

图3是例示根据本公开的开关200的实施方式的图。

参照图3，根据本公开的开关200可以通过响应于诸如驾驶员的输入的用户输入而操作来改变噪声频率滤波器120的操作。具体地，如果诸如驾驶员的用户对开关200进行操作，则开关200可以输出第一信号。另外，如果用户在第一信号被输出之后再次操纵开关200，则开关200可以输出第二信号。

这里，第一信号和第二信号可以意指用于改变噪声频率滤波器120的操作的信号。

如图3所示，开关200可以被设置在方向盘11的特定位置处，然而，其不限于此，并且设置有开关200的位置可以是可以除了方向盘11之外的可以由驾驶员容易地操纵的位置。

开关200可以被实现为物理按钮，但不限于此，并且可以被实现为能够识别触摸、语音、注视等的装置。

此外，通过诸如驾驶员的用户操作开关200而生成的第一信号和第二信号可以被输入到噪声频率滤波器120。在这种情况下，如果噪声频率滤波器120接收第一信号，则噪声频率滤波器120可以基于如上文参照图2所描述的驾驶模式而确定噪声的不同过滤程度。相反，如果噪声频率滤波器120接收第二信号，则噪声频率滤波器120可以与驾驶模式无关地确定相同的过滤程度。

如上所述，根据本公开的转向控制装置100可以根据驾驶员对操作的选择来选择性地提供驾驶稳定性、驾驶便利性和自然转向感觉。

在下文中，将详细描述根据驾驶模式对噪声频率进行不同的滤波的方法。

图4是用于说明根据本公开的对噪声频率进行滤波的第一实施方式的流程图。

参照图4，根据本公开的转向控制装置100可以确定当前驾驶模式是否为正常模式(S111)。

如果当前驾驶模式为正常模式(S111-是)，则转向控制装置100可以设置与正常模式相对应的第一可变滤波器(S121)。这里，第一可变滤波器可以指能够以第一过滤程度对噪声频率进行滤波的滤波器。在这种情况下，第一过滤程度可以为约70％，但不限于此，并且可以在预设范围内调整。

例如，如果驾驶模式为正常模式，则噪声频率滤波器120可以设置第一可变滤波器以第一过滤程度进行滤波。

如果设置了第一可变滤波器，则转向控制装置100可以通过使用第一可变滤波器以第一过滤程度(例如，约70％)对噪声频率进行滤波(S131)。

此外，如果当前驾驶模式不是正常模式(S111-否)，则转向控制装置100可以检查当前驾驶模式是否为舒适模式(S112)。

如果当前驾驶模式为舒适模式(S112-是)，则转向控制装置100可以设置与舒适模式相对应的第二可变滤波器(S122)。这里，第二可变滤波器可以指能够以第二过滤程度对噪声频率进行滤波的滤波器。在这种情况下，第二过滤程度可以被设置为比第一过滤程度更大，并且可以优选地为约100％，但不限于此，并且可以在预设范围内调整。

例如，如果驾驶模式为舒适模式，则噪声频率滤波器120可以设置第二可变滤波器以比第一过滤程度更大的第二过滤程度的进行滤波。

如果设置了第二可变滤波器，则转向控制装置100可以通过使用第二可变滤波器以第二过滤程度(例如，100％)对噪声频率进行滤波(S132)。

此外，如果当前驾驶模式不是正常模式和舒适模式(S112-否)，则转向控制装置100可以确定当前驾驶模式是否为运动模式(S113)。

如果当前驾驶模式不是正常模式、舒适模式和运动模式，则当前驾驶模式可以是生态模式或其它驾驶模式，并且转向控制装置100可以终止操作。此外，尽管未示出，但是转向控制装置100可以重复地检查驾驶模式，直到当前驾驶模式满足正常模式、舒适模式或运动模式。

如果当前驾驶模式是运动模式(S113-是)，则转向控制装置100可以设置与运动模式相对应的第三可变滤波器(123)。这里，第三可变滤波器可以指能够以第三过滤程度对噪声频率进行滤波的滤波器。在这种情况下，第三过滤程度可以被设置为比第一过滤程度更小，并且可以优选为约30％，但不限于此，并且可以在预设范围内调整。

例如，如果驾驶模式是运动模式，则噪声频率滤波器120可以设置第三可变滤波器以进行比第一过滤程度更小的第三过滤程度的滤波。

如果设置了第三可变滤波器，则转向控制装置100可以通过使用第三可变滤波器以第三过滤程度(例如，约30％)对噪声频率进行滤波(S133)。

这里，可变滤波器可以是例如低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)或带通滤波器(BPF)，但不限于此。第一可变滤波器和第二可变滤波器可以是不同类型的滤波器，或者它们可以是相同类型的滤波器。

这里，LPF和HPF中的每一个可以是包括可变截止频率滤波器，并且BPF可以是其中心频率和宽度中的至少一个可变的滤波器。

如果噪声频率的全部或一部分被滤波，转向控制装置100可以通过使用经滤波的噪声频率、齿条力等来计算反作用扭矩(S140)。

此外，如图4所示，按照正常模式、舒适模式和运动模式的顺序来检查车辆的驾驶模式，但这仅是本公开的一个示例，并且不限于此。可以根据设计者的设计意图来改变检查的顺序。

如上所述，可变滤波器可以是LPF、HPF和BPF中的任意一个，将描述使用LPF对噪声频率进行滤波的实施方式。

图5是用于说明根据本公开的第二实施方式的对噪声频率进行滤波的流程图，并且图6是示意性地例示根据驾驶模式的低通滤波器的特性的图。

参照图5，根据本公开的转向控制装置100可以将可变滤波器设置为低通滤波器(S210)。

具体地，可变滤波器是包括第一截止频率的低通滤波器，并且第一截止频率可以被改变为与根据驾驶模式预先确定的过滤程度相对应的频率。

此外，如上文参照图4所述，转向控制装置100可以确定当前驶模式是否为正常模式(S211)。

如果驾驶模式为正常模式(S211-是)，则转向控制装置100可以将与正常模式下的正常过滤程度相对应的频率(即，参考频率fo)设置为第一截止频率，并且可以对噪声频率进行滤波(S221)。

如果驾驶模式不是正常模式(S211-否)，则转向控制装置100可以确定当前驾驶模式是否为舒适模式(S212)。

如果驾驶模式为舒适模式(S212-是)，则转向控制装置100通过将与舒适模式下的舒适过滤程度相对应的频率设置为截止频率来对噪声频率进行滤波。也就是说，转向控制装置100可以通过将比与步骤S210和S221中使用的正常模式相对应的截止频率更小的频率设置为第一截止频率来对噪声频率进行滤波(S222)。

如果驾驶模式不是舒适模式(S212-否)，则转向控制装置100可以确定当前驾驶模式是否为运动模式(S213)。

如果驾驶模式为运动模式(S213-是)，则转向控制装置100可以通过将与运动模式下的运动过滤程度相对应的频率设置为截止频率来对噪声频率进行滤波。也就是说，转向控制装置100可以通过使用比与步骤S210和S221中使用的正常模式相对应的截止频率更高的频率作为第一截止频率来对噪声频率进行滤波(S223)。

如果噪声频率的全部或部分被滤波，则转向控制装置100可以使用经滤波的噪声频率、齿条力等来计算反作用扭矩(S230)。

如上所述，基于与正常模式下的正常过滤程度相对应的频率，如果驾驶模式为舒适模式，则LPF的第一截止频率可以被改变为小于与正常过滤程度相对应的频率，并且如果驾驶模式为运动模式，则可以被改变为大于与正常过滤程度相对应的频率。

也就是说，根据驾驶模式来改变和移动LPF的第一截止频率，并且随着LPF的总体形状被移动，使得可以改变噪声频率被滤波的范围。

参照图6，例如，如果驾驶模式为正常模式，则LPF的第一截止频率为fc，并且如果驾驶模式为舒适模式，则LPF的第一截止频率是小于fc的频率f1，并且如果驾驶模式为运动模式，则LPF的第一截止频率是高于fc的频率f2。

因此，如果可变滤波器为LPF，在驾驶模式为舒适模式的情况下，噪声频率的过滤程度大于正常模式的过滤程度，并且在驾驶模式为运动模式的情况下，噪声频率的过滤程度小于正常模式。

如上所述，根据本公开的转向控制装置100可以通过根据驾驶模式不同地设置路面条件的反馈程度来向驾驶员提供各种驾驶感觉。

此外，根据本公开的转向控制装置100可以使用作为HPF的可变滤波器来对噪声频率进行滤波。在下文中，将详细描述使用HPF对噪声频率进行滤波的实施方式。

图7是用于说明根据本公开的对噪声频率进行滤波的第三实施方式的流程图，并且图8是示意性地例示根据驾驶模式的高通滤波器的特性的曲线图。

参照图7，根据本公开的转向控制装置100可以将可变滤波器设置为高通滤波器(S310)。

具体地，可变滤波器可以是包括第二截止频率的高通滤波器，并且第二截止频率可以变化到对应于根据驾驶模式预先确定的过滤程度的频率。

此外，如上文参照图4和图5所述，转向控制装置100可以确定当前驾驶模式是否为正常模式(S311)。

如果驾驶模式为正常模式(S311-是)，则转向控制装置100可以将与正常模式下的正常过滤程度的频率(即，参考频率fc)设置为上述第二截止频率，以对噪声频率进行滤波(S321)。

在驾驶模式为不是正常模式(311-否)的情况下，转向控制装置100可以确定当前驾驶模式是否为舒适模式(S312)。

如果驾驶模式为舒适模式(S312-是)，则转向控制装置100可以通过将与舒适模式下的舒适过滤程度相对应的频率设置为截止频率来对噪声频率进行滤波。也就是说，转向控制装置100可以通过使用比与在步骤S310和S321中使用的正常模式相对应的截止频率更高的频率作为第二截止频率来对噪声频率进行滤波(S322)。

如果驾驶模式不是舒适模式(S312-否)，则转向控制装置100可以确定当前驾驶模式是否为运动模式(S213)。

如果驾驶模式为运动模式(S313-是)，则转向控制装置100可以通过将与运动过滤程度相对应的频率设置为截止频率来对噪声频率进行滤波。也就是说，转向控制装置100可以通过使用比与步骤S310和S321中使用的正常模式相对应的截止频率的频率作为第二截止频率来对噪声频率进行滤波(S223)。

如果噪声频率的全部或部分被滤波，则转向控制装置100可以使用经滤波的噪声频率、齿条力等来计算反作用扭矩(S330)。

如上所述，基于与正常模式下的正常过滤程度相对应的频率，如果驾驶模式为舒适模式，则HPF的第二截止频率可以被改变为比与正常过滤程度相对应的频率更大，并且如果驾驶模式为运动模式，则可以被改变为比与正常过滤程度相对应的频率更小。

也就是说，HPF的第二截止频率根据驾驶模式被改变和移动，并且随着HPF的总体形状被移动，使得可以改变噪声频率被滤波的范围。

参照图8，例如，在驾驶模式为正常模式的情况下，HPF的第二截止频率为fc，如果驾驶模式为舒适模式，则HPF的第二截止频率为小于fc的频率f1，并且如果驾驶模式为运动模式，则HPF的第二截止频率为高于fc的频率f2。

因此，如果可变滤波器是HPF，则在驾驶模式是舒适模式的情况下，过滤程度的噪声频率大于正常模式的噪声频率，并且在驾驶模式是运动模式的情况下，噪声频率的过滤程度高于正常模式。

如上所述，根据本公开的转向控制装置100可以通过根据驾驶模式不同地设置路面条件的反馈程度来向驾驶员提供各种驾驶感觉。

此外，根据本公开的转向控制装置100可以使用作为BPF的可变滤波器来过滤噪声频率。在下文中，将详细描述使用BPF对噪声频率进行滤波的实施方式。

图9是用于说明根据本公开的对噪声频率进行滤波的第四实施方式的流程图，图10是示意性地例示根据驾驶模式的带通滤波器的特性的第一曲线图，并且图11是示意性地例示带通滤波器的根据驾驶模式的特性的第二曲线图。

参照图9，根据本公开的转向控制装置100可以将可变滤波器设置为带通滤波器(S410)。

具体地，可变滤波器是包括中心频率和带宽的带通滤波器，其中中心频率和带宽中的至少一个可以基于根据驾驶模式预先确定的过滤程度而变化。也就是说，只有BPF的中心频率可以是变化的，或者只有BPF的带宽可以是变化的，或者中心频率和带宽二者都是可以变化的。

此外，如上文参照图4、图5和图7所述，转向控制装置100可以确定当前驾驶模式是否为正常模式(S411)。

如果驾驶模式为正常模式(S411-是)，则转向控制装置100可以将与正常模式下的正常过滤程度相对应的频率(即，参考频率fo)和带宽(即，参考带宽B)设置为上述中心频率和带宽的，以便于对噪声频率进行滤波(S421)。

如果驾驶模式不是正常模式(S411-否)，则转向控制装置100可以检查当前驾驶模式是否为舒适模式(S412)，并且如果当前驾驶模式不是舒适模式(S412-否)，则转向控制装置100可以确定当前驾驶模式是否为运动模式(S413)。

如果驾驶模式是舒适模式或运动模式(S412、S413，是)，则转向控制装置100可以根据驾驶模式(其为舒适模式或运动模式)改变中心频率和带宽，以便于对噪声频率进行滤波(S422)。

这里，在改变中心频率时，如果驾驶模式为舒适模式，则由于噪声频率需要大部分被去除，可以改变中心频率以使得噪声频率与正常模式相比被去除得相对更多。另外，如果驾驶模式为运动模式，则由于需要几乎不去除噪声频率，则可以改变中心频率以使得噪声频率与正常模式相比被去除相对更少。

也就是说，基于与正常模式下的正常过滤程度相对应的频率，如果驾驶模式为舒适模式或运动模式，则中心频率可以被改变为小于或大于与正常过滤程度相对应的频率。这将在后面参照图10进行描述。

此外，在改变带宽时，基于与在正常模式下的正常过滤程度相对应的带宽，如果驾驶模式为舒适模式，则可以将带宽改变为大于与正常过滤程度相对应的带宽，并且如果驾驶模式为运动模式，则可以将带宽改变为小于与正常过滤程度相对应的带宽。

例如，如果驾驶模式为舒适模式，则噪声频率滤波器120可以设置具有比与正常模式相对应的带宽更大的带宽的BPF，并且使用所设置的BPF来对噪声频率进行滤波。

作为另一示例，如果驾驶模式为运动模式，则噪声频率滤波器120可以设置具有比与正常模式相对应的带宽更小的带宽的BPF，并且使用所设置的BPF来对噪声频率进行滤波。

如果对全部或部分的噪声频率进行滤波，则转向控制装置100可以使用经滤波的噪声频率和齿条力来计算反作用扭矩(S330)。

如上所述，可以根据驾驶模式改变或移动BPF的中心频率，并且移动BPF的总体形状，以使得可以改变噪声频率被滤波的范围。

参照图10，例如，在具有相同带宽的BPF的情况下，与正常模式相对应的BPF的中心频率为fo，并且与舒适模式相对应的BPF的中心频率为f1(其为比fo小得多的频率)，并且如果驾驶模式为运动模式，则HPF的中心频率为f2(其为比fo大得多的频率)。在这种情况下，f1可以被设置为与根据舒适模式的过滤程度(例如，100％)相对应，并且f2可以被设置为与根据运动模式的过滤程度(例如，30％)相对应。此外，在图10中，例示了与作为驾驶模式的舒适模式相对应的中心频率f1小于与正常模式相对应的中心频率fo的情况，但本公开不限于此。如果根据舒适模式的过滤程度满足大于根据正常模式的过滤程度的条件，则与舒适模式相对应的中心频率f1可以大于与正常模式相对应的中心频率f1。这也可以应用于与运动模式相对应的中心频率f2的情况。

此外，与BPF的中心频率类似，基于正常模式，如果驾驶模式被改变为舒适模式，则BPF的带宽也可以被改变为大于与正常模式相对应的带宽，并且如果驾驶模式被改变为运动模式，则BPF的带宽也可以被改变为小于与正常模式相对应的带宽。

参照图11，例如，在BPF具有相同的中心频率fo的情况下，与舒适模式相对应的BPF的带宽可以比与正常模式相对应的BPF的带宽更窄，并且与运动模式相对应的BPF的带宽可以比与正常模式相对应的BPF的带宽更宽。

如上所述，根据本公开的转向控制装置100可以通过根据驾驶模式设置路面条件的不同程度的反馈来向驾驶员提供各种驾驶感觉。

此外，如果预设了根据驾驶模式的过滤程度，则驾驶员可以通过使用包括在车辆内的调谐器来根据每种驾驶模式微调预设的过滤程度。

在下文中，将描述根据本公开的调谐器。

图12是示意性例示根据本公开的调谐器300的第一实施方式的图，并且图13是示意性地例示根据本公开的调谐器400的第二实施方式的图。

根据本公开的调谐器300和调谐器400可以输出与诸如驾驶员的用户的调谐操作相对应的调谐信号。

如图12所示，这样的调谐器300可以被实现为诸如刻度盘的物理按钮。在图12中示出的调谐器300可以包括指示值的指示点310、选择按钮320等，并且可以由诸如驾驶员的用户顺时针或逆时针旋转。诸如驾驶员的用户可以通过参考指示点310转动图12中所示的调谐器300来指定期望的过滤水平，并且可以通过按下选择按钮320来最终确定。

此外，如图13所示，根据本公开的调谐器400可以利用诸如触摸面板和显示面板的硬件配置和软件配置来实现。图13所示的调谐器400可以显示图标410、420和430。诸如驾驶员的用户可以通过触摸显示在屏幕上的图标410、420和430来显示过滤程度。这里，显示在每个图标410、420和430上的刻度α、β和γ可以被设置为不与对应于每种驾驶模式的过滤程度交叠。

如果诸如驾驶员的用户操作调谐器300和调谐器400，则转向控制装置100可以根据从调谐器300和调谐器400输入的调谐信号来针对每种驾驶模式调整预设的过滤程度。

例如，噪声频率滤波器120可以从调谐器300和调谐器400接收与用户的调谐操作相对应的调谐信号，并且可以根据调谐信号来调整过滤程度。

如上所述，根据本公开，可以通过根据驾驶员的选择调整过滤程度来向驾驶员提供更多种的驾驶感觉。

在下文中，将描述能够执行本公开的全部的转向控制方法。

图14是例示根据本公开的转向控制方法的流程图。

参照图14，根据本公开的转向控制方法可以通过过滤从路面传递到车轮的噪声来计算反作用扭矩。转向控制方法可以包括计算传递到车轮的噪声的噪声频率的步骤S510、基于两种或更多种驾驶模式来确定噪声频率的过滤程度的步骤S520以及根据过滤程度对噪声频率进行滤波的步骤S520以及基于经滤波的噪声频率来计算反作用扭矩的步骤S530。

这里，驾驶模式包括根据驾驶特性分类的正常模式、舒适模式和运动模式，并且如果驾驶模式为正常模式、舒适模式和运动模式中的任意一种，则噪声频率过滤步骤(S520)设置与根据驾驶模式确定的过滤程度相对应的可变滤波器，并且使用可变滤波器对噪声频率进行滤波。

这里，在噪声频率滤波步骤(S520)中，如果驾驶模式为正常模式，则设置用于以第一过滤程度进行滤波的第一可变滤波器，并且如果驾驶模式为舒适模式，则设置用于以大于第一过滤程度的第二过滤程度进行滤波的第二可变滤波器，并且如果驾驶模式为运动模式，则设置用于以小于第一过滤程度的第三过滤程度进行滤波的第三可变滤波器。

可变滤波器可以是例如包括第一截止频率的低通滤波器，并且第一截止频率可以被改变为与根据驾驶模式预先确定的过滤程度相对应的频率。

作为另一示例，可变滤波器可以是包括第二截止频率的高通滤波器，并且第二截止频率可以被改变为与根据驾驶模式预先确定的过滤程度相对应的频率。

作为另一示例，可变滤波器可以是包括中心频率和带宽的带通滤波器，并且中心频率和带宽中的至少一个可以是基于根据驾驶模式预先确定的过滤程度可变的。

如上所述，根据本公开，可以通过根据驾驶模式不同地设置路面条件的反馈程度来向驾驶员适当地提供转向感觉。

另外，根据本公开，可以根据驾驶员对操作的选择来选择性地提供驾驶稳定性、驾驶便利性、自然转向感觉。

以上描述已经被呈现以使得本领域的任何技术人员能够制造和使用本公开的技术构思，并且已经在特定应用及其要求的上下文中提供。对于本领域技术人员来说，对所描述的实施方式的各种修改、添加和替换将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文所定义的一般原理可以应用于其它实施方式和应用。以上描述和附图仅出于说明性目的提供了本公开的技术构思的示例。也就是说，所公开的实施方式旨在例示本公开的技术思想的范围。因此，本公开的范围不限于所示出的实施方式，而是符合与权利要求一致的最宽范围。本公开的保护范围应当基于所附权利要求来解释，并且在其等同物的范围内的所有技术构思都应当被解释为被包括在本公开的范围内。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2019年8月30日在韩国提交的专利申请No.10-2019-0107020的优先权，其全部内容通过引用并入本专利申请。如果本专利申请基于上述相同的原因要求除美国以外的国家的优先权，则所有内容均作为参考合并到本专利申请。

Claims (6)

1.一种转向控制装置，所述转向控制装置对从路面传递到车轮的噪声进行过滤并计算反作用扭矩，所述转向控制装置包括：

噪声频率计算器，所述噪声频率计算器被配置为计算传递到所述车轮的噪声的噪声频率；

噪声频率滤波器，所述噪声频率滤波器被配置为基于驾驶模式来确定过滤程度，并且根据所述过滤程度对所述噪声频率进行滤波；以及

反作用扭矩计算器，所述反作用扭矩计算器被配置为基于经滤波的噪声频率来计算所述反作用扭矩，

其中，所述驾驶模式包括根据驾驶特性分类的正常模式、舒适模式和运动模式，

其中，如果所述驾驶模式为所述正常模式、所述舒适模式和所述运动模式中的一种，则所述噪声频率滤波器设置与根据所述驾驶模式确定的所述过滤程度相对应的可变滤波器，并且通过使用所述可变滤波器来对所述噪声频率进行滤波，

其中，所述可变滤波器是包括第二截止频率的高通滤波器，并且所述第二截止频率被改变为与根据所述驾驶模式预先确定的所述过滤程度相对应的频率。

2.根据权利要求1所述的转向控制装置，其中，所述噪声频率计算器将所述车轮的旋转速度与目标旋转速度进行比较，并且基于比较结果来计算所述噪声频率。

3.根据权利要求1所述的转向控制装置，其中，如果所述驾驶模式为所述正常模式，则所述噪声频率滤波器设置第一可变滤波器用于以第一过滤程度进行滤波，如果所述驾驶模式为所述舒适模式，则所述噪声频率滤波器设置第二可变滤波器用于以比所述第一过滤程度更大的第二过滤程度进行滤波，并且如果所述驾驶模式为所述运动模式，则所述噪声频率滤波器设置第三可变滤波器用于以比所述第一过滤程度更小的第三过滤程度进行滤波。

4.根据权利要求1所述的转向控制装置，其中，基于与在所述正常模式下的正常过滤程度相对应的频率，如果所述驾驶模式为所述舒适模式，则所述第二截止频率被改变为比与所述正常过滤程度相对应的所述频率更大，并且如果所述驾驶模式为所述运动模式，则所述第二截止频率被改变为比与所述正常过滤程度相对应的所述频率更小。

5.一种用于对从路面传递到车轮的噪声进行过滤并计算反作用扭矩的转向控制方法，所述转向控制方法包括以下步骤：

计算被传递到所述车轮的所述噪声的噪声频率；

根据驾驶模式来确定过滤程度，并且根据所述过滤程度对所述噪声频率进行滤波；以及

基于经滤波的噪声频率来计算所述反作用扭矩，

其中，所述驾驶模式包括根据驾驶特性分类的正常模式、舒适模式和运动模式，

其中，对所述噪声频率进行滤波的步骤包括以下步骤：如果所述驾驶模式为正常模式、舒适模式和运动模式中的一种，则设置与根据所述驾驶模式确定的所述过滤程度相对应的可变滤波器，并且通过使用所述可变滤波器来对所述噪声频率进行滤波，

其中，所述可变滤波器是包括第二截止频率的高通滤波器，并且所述第二截止频率被改变为与根据所述驾驶模式预先确定的所述过滤程度相对应的频率。

6.根据权利要求5所述的转向控制方法，其中，对所述噪声频率进行滤波的步骤包括以下步骤：

如果所述驾驶模式为所述正常模式，则设置第一可变滤波器以第一过滤程度进行滤波，

如果所述驾驶模式为舒适模式，则设置第二可变滤波器以比所述第一过滤程度更大的第二过滤程度进行滤波，以及

如果所述驾驶模式为运动模式，则设置第三可变滤波器以比所述第一过滤程度更小的第三过滤程度进行滤波。