CN115923918A - 马达控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及马达控制装置和方法，并且该马达控制装置包括：计算器，其基于包括关于车辆状态的信息的车辆状态信息和预设系统摩擦信息来计算用于控制转向装置的摩擦的摩擦控制信息；以及控制器，其基于摩擦控制信息来执行摩擦减小控制以控制减小转向装置的摩擦或者执行摩擦增大控制以控制增大转向装置的摩擦。

Description

马达控制装置和方法

技术领域

本公开涉及马达控制装置和方法，更具体地，涉及用于控制马达使得可以在车辆转向装置中调节摩擦的装置和方法。

背景技术

在车辆转向装置中，摩擦产生沿与施加到方向盘的外力的方向相反的方向作用的摩擦力，从而影响驾驶员的转向以感觉阻力。由于摩擦而传递到方向盘的阻力的程度可以通过由转向马达产生的扭矩来稍微调节。

然而，由转向马达产生的扭矩受到马达规格如马达尺寸和最大输出的限制。因此，为了将转向装置的摩擦增大到足够的水平，需要增大马达尺寸。

发明内容

本公开提供了马达控制装置和方法，其能够根据车辆状况控制转向装置的摩擦大小。

本公开提供了马达控制装置和方法，其能够在控制转向装置的摩擦和优化马达尺寸时减小马达所需的扭矩。

本公开还提供了马达控制装置和方法，其能够通过监测转向装置的摩擦来进行更复杂的摩擦控制。

在一个方面，本实施方式可以提供一种马达控制装置，所述马达控制装置包括：计算器，所述计算器基于包括关于车辆的状态的信息的车辆状态信息和预设系统摩擦信息来计算用于控制转向装置的摩擦的摩擦控制信息；以及控制器，所述控制器基于所述摩擦控制信息来执行摩擦减小控制以控制减小所述转向装置的摩擦或者执行摩擦增大控制以控制增大所述转向装置的摩擦，其中，所述车辆状态信息包括关于所述车辆的转向扭矩信息。

在另一方面，本实施方式可以提供一种马达控制方法，所述马达控制方法包括以下步骤：摩擦计算步骤，基于包括关于车辆的状态的信息的车辆状态信息和预设系统摩擦信息来计算用于控制转向装置的摩擦的摩擦控制信息；以及摩擦控制步骤，基于所述摩擦控制信息来执行摩擦减小控制以控制减小所述转向装置的摩擦或者执行摩擦增大控制以控制增大所述转向装置的摩擦，其中，所述车辆状态信息包括关于所述车辆的转向扭矩信息。

本公开可以提供马达控制装置和方法，其能够根据车辆状况控制转向装置的摩擦大小。

本公开可以提供马达控制装置和方法，其能够在控制转向装置的摩擦和优化马达尺寸时减小马达所需的扭矩。

本公开还可以提供马达控制装置和方法，其能够通过监测转向装置的摩擦来进行更复杂的摩擦控制。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中将更清楚地理解本公开的上述和其他目的、特征和优点，在附图中：

图1是示出根据本公开的马达控制装置的框图；

图2是示出包括根据实施方式的马达控制装置的转向装置的示例构造的视图；

图3是示出根据实施方式的转向装置机构的摩擦调整的示例的图；

图4、图5和图6是示出根据实施方式的转向装置的摩擦控制的示例的图；

图7是示出根据实施方式的执行摩擦减小控制的示例的视图；

图8是示出根据实施方式的执行摩擦增大控制的示例的视图；

图9是示出根据实施方式的马达控制方法的流程图；以及

图10是示出根据实施方式的用于摩擦监测和校正的示例构造的流程图。

具体实施方式

在本公开的示例或实施方式的以下描述中，将参考附图，在附图中，通过图示的方式示出了可以实现的特定示例或实施方式，并且在附图中，即使当相同的附图标记和符号在彼此不同的附图中示出时，也可以使用相同的附图标记和符号来指示相同或相似的组件。此外，在本公开的示例或实施方式的以下描述中，当确定对并入本文的公知功能和组件的详细描述可能使本公开的一些实施方式中的主题不清楚时，将省略该描述。本文所用的术语例如“包括”、“具有”、“含有”、“构成”、“由……组成”和“由……形成”通常旨在允许添加其他组分，除非该术语与术语“仅”一起使用。如本文所用，单数形式旨在包括复数形式，除非条件另外明确指出。

本文可使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(A)”或“(B)”等术语来描述本公开的要素。这些术语中的每一个不用于定义要素的本质、顺序、序列或数量等，而仅仅用于将相应的要素与其他要素区分开。

当提到第一元件“连接或联接到”、“接触或重叠”等第二元件时，应解释为不仅第一元件可“直接连接或联接到”或“直接接触或重叠”第二元件，而且第三元件也可“插入”在第一元件与第二元件之间，或第一元件与第二元件可经由第四元件彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等。这里，第二元件可以包括在彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。

当诸如“在……之后”、“随后”、“接下来”、“在……之前”等的时间相关术语用于描述元件或构造的过程或操作，或操作、处理、制造方法中的流程或步骤时，这些术语可用于描述非连续或非顺序的过程或操作，除非一起使用术语“直接”或“立即”。

此外，当提及任何尺寸、相对尺寸等时，应考虑元件或特征的数值或相应的信息(例如，水平、范围等)包括可能由各种因素(例如，工艺因素、内部或外部冲击、噪声等)引起的公差或误差范围，即使在未指定相关描述时也如此。此外，术语“可以”完全涵盖术语“能够”的所有含义。

在本公开中，摩擦被定义为当装置操作时发生的摩擦。为了描述与转向装置中的旋转(例如方向盘、转向柱和转向马达的旋转)相关的摩擦，本文中使用的摩擦定义为表示为扭矩(单位：Nm)。

图1是示出根据本公开的马达控制装置的框图。

参见图1，根据本公开的马达控制装置100可以包括计算器110和控制器120。计算器110和控制器120可以彼此连接。

作为示例，马达控制装置100可以包括：计算器110，计算器110基于包括关于车辆状态的信息的车辆状态信息和预设系统摩擦信息来计算用于控制调节转向装置的摩擦的摩擦控制信息；以及控制器120，控制器120基于摩擦控制信息来执行摩擦减小控制以控制减小转向装置的摩擦，或者执行摩擦增大控制以控制增大转向装置的摩擦。

计算器110可以基于车辆状态信息和系统摩擦信息来计算摩擦控制信息。

车辆状态信息可以包括关于车辆状态的至少一条或多条信息。车辆状态信息可包括可相对于被驱动车辆的状态感测或测量的任何信息。

作为示例，车辆状态信息可以包括关于车辆的转向扭矩信息、车速信息、转向角信息和换档状态信息中的至少一者。

转向扭矩信息可以包括关于由施加到方向盘的外力施加到转向柱的转向扭矩的信息。转向装置的摩擦可以沿与转向扭矩相反的方向作用。

车速信息可以包括关于车速的信息。在这种情况下，可以基于由车速传感器感测的信号生成车速信息。另选地，除了来自车速传感器的感测信号之外，车速信息可以包括基于能够进行车速测量的部件(诸如车轮位置传感器、雷达或激光雷达)生成的关于车速的任何信息。

转向角信息可以包括关于方向盘的转向角的信息。转向角可以包括相对转向角和绝对转向角中的至少一者。转向角信息可以基于由转向角传感器感测的信号生成。另选地，转向角信息可以包括基于除了转向角传感器之外的能够进行转向角测量的部件(例如马达位置传感器或扭矩传感器)产生的任何转向角相关信息。

换档状态信息可以包括关于车辆的换档状态的信息。换档状态可以包括关于手动换档车辆和自动换档车辆的换档状态的任何信息。

例如，对于手动换档车辆，换档状态信息可以包括关于空档状态、倒档状态和对应于每个档位的状态的信息，并且对于自动换档车辆，换档状态信息可以包括关于停车状态、倒档状态、空档状态、驾驶状态和对应于每个档位的状态的信息。

系统摩擦信息可以包括关于转向装置的系统摩擦的信息。作为示例，系统摩擦可以被限定为从转向装置机构根本上产生的摩擦，而与车辆的状态无关。

在这种情况下，系统摩擦信息可以是存储的预设值的形式。另选地，可以基于通过车辆中的预定方法测量转向装置的摩擦的结果来生成系统摩擦信息。

例如，可以产生基于通过在方向盘没有运动且车辆没有被驱动时将用于测量摩擦的电流施加到转向马达而测量转向装置机构的摩擦的结果而计算的信息作为系统摩擦信息。

可以校正系统摩擦信息。例如，可以基于按照上述摩擦测量结果计算的信息来校正系统摩擦信息。

在这种情况下，当满足预设条件时，可以控制执行系统摩擦信息的校正。例如，可以将现有系统摩擦信息与摩擦测量结果进行比较以计算摩擦差值，并且当摩擦差值是预设校正参考值或更大时，可以校正系统摩擦信息。

系统摩擦可以影响要产生给转向马达的马达扭矩的大小的计算。此外，典型地，由于马达的最大输出与马达的尺寸有关，所需的马达规格和马达尺寸可以根据在转向马达中产生的马达扭矩的范围而变化。

例如，如果对于每个车辆状态的转向装置所需的摩擦扭矩在0Nm到30Nm的范围内，并且系统摩擦为0Nm，则转向马达需要在0Nm到30Nm的范围内的马达扭矩，从而所需马达应该能够产生高达30Nm的扭矩。

作为另一示例，如果摩擦扭矩在0Nm至30Nm的范围内，并且系统摩擦为15Nm，则马达扭矩可在－15Nm至+15Nm的范围内产生，从而所需马达应能够产生高达15Nm的扭矩。

换言之，转向马达所需的最大扭矩根据转向装置的系统摩擦的大小而变化，使得转向马达的尺寸也根据最大扭矩输出而变化。

计算器110可以基于车辆状态信息和预设表格信息来计算摩擦扭矩信息。摩擦扭矩信息可以包括关于对于每个车辆状态的转向装置所需的摩擦扭矩的信息。

表格信息可以包括对于每个车辆状态的转向装置所需的摩擦扭矩的表格的形式存储的信息。例如，表格信息可以包括关于对于每个车辆状态(诸如驶入状态、驶出状态、锁止状态和驾驶状态)的转向装置所需的摩擦扭矩的表格类型信息。在这种情况下，可以基于预设的高/低参考车速将驾驶状态分为慢驾驶状态和快驾驶状态。

在一些情况下，可以将表格信息识别为驾驶状态而不区分慢驾驶状态和快驾驶状态。在这种情况下，下面描述的摩擦扭矩信息可以基于车速信息和预设公式来计算，而不是根据表格信息确定的固定值。

作为示例，计算器110可基于车速信息和表格信息来计算摩擦扭矩信息。

例如，当车速信息被确定为小于预设停车参考速度时，车辆可以被确定为处于驶入状态或驶出状态，并且基于表格信息在驶入状态或驶出状态中所需的摩擦扭矩可以被计算为摩擦扭矩信息。

作为另一示例，当车速信息被确定为停车参考速度或更大时，车辆可被确定为正在驾驶，并且基于表格信息的在驾驶状态中所需的摩擦扭矩可被计算为摩擦扭矩信息。

在一些情况下，当基于车辆状态信息确定车辆处于驾驶状态时，可以基于按照车速信息预设的公式来计算摩擦扭矩信息。

作为另一示例，计算器110可基于转向角信息和表格信息来计算摩擦扭矩信息。

例如，当转向角信息被确定为预设的极限转向角或更大时，车辆可以被确定为处于锁止状态，并且基于表格信息在锁止状态下所需的摩擦扭矩可以被计算为摩擦扭矩信息。

下面参照图4至图6更详细地描述摩擦扭矩信息的计算。

计算器110可以基于车辆状态信息和系统摩擦信息来计算摩擦控制信息。如上所述，可以基于车辆状态信息和表格信息来计算摩擦扭矩信息，然后，可以基于摩擦扭矩信息和系统摩擦信息来计算摩擦控制信息。

例如，可以通过基于车辆状态信息从表格信息中找到对应于车辆状态的所需摩擦扭矩来计算摩擦扭矩信息。可以通过比较摩擦扭矩信息和系统摩擦信息来计算要产生给转向马达的扭矩的大小，并且可以确定要执行摩擦减小控制或摩擦增大控制中的哪一个。

然后，可以基于转向扭矩信息来确定实际执行摩擦控制的方向，从而计算摩擦控制信息。例如，可以确定执行摩擦减小控制并且转向扭矩信息是顺时针的。在这种情况下，可以以如下方式计算摩擦控制信息：控制转向马达以产生与转向扭矩信息相同方向的顺时针摩擦扭矩，从而能够减小转向装置的摩擦，或者控制转向马达以产生比现有摩擦扭矩小的摩擦扭矩。

相反，可以确定执行摩擦增大控制并且转向扭矩信息是逆时针的。在这种情况下，可以以如下方式计算摩擦控制信息：控制转向马达以产生与转向扭矩信息相反方向的逆时针摩擦扭矩，从而能够增大转向装置的摩擦，或者控制转向马达以产生比现有摩擦扭矩更大的摩擦扭矩。

计算器110可以将控制器120的摩擦测量控制的结果与系统摩擦信息进行比较，以计算摩擦差值，如下所述。当摩擦差值是预设校正参考值或更大时，可以基于摩擦测量控制结果来校正系统摩擦信息。

控制器120可以基于摩擦控制信息来执行摩擦减小控制或摩擦增大控制。具体地，摩擦控制信息可以包括用于控制在特定方向上产生特定大小的马达扭矩的信息。

马达扭矩的大小和方向可以基于摩擦扭矩信息、系统摩擦信息和转向扭矩信息来确定，如参考计算器110所描述的。

例如，马达扭矩的大小可以表示为以下等式。

[等式1]

马达扭矩＝摩擦扭矩－系统摩擦

如果马达扭矩的大小为负，则可以控制转向马达在与转向扭矩的方向相同的方向上产生马达扭矩，以允许在转向装置中产生的摩擦的大小小于系统摩擦。相反地，如果马达扭矩的大小为正，则可以控制转向马达以在与转向扭矩的方向相反的方向上产生马达扭矩。

控制器120可以基于用于控制测量转向装置的摩擦的摩擦测量控制信息来执行摩擦测量控制。摩擦测量控制信息可以是包括在摩擦控制信息中的信息。

由于摩擦测量结果可以用于与转向装置的系统摩擦进行比较和校正，所以需要在车辆和方向盘停止的状态下测量摩擦测量结果，从而不测量除系统摩擦之外的其他摩擦。因此，可以将摩擦测量控制设定为在满足预设摩擦测量条件时执行。

例如，摩擦测量条件可以被设定为包括以下条件中的至少一者：关于车辆的换档状态信息被确定为停车状态或空档状态的条件，车速信息被确定为小于预设停车参考速度的条件，以及转向扭矩信息被确定为小于预设停车参考扭矩的条件。

摩擦测量控制可以通过向转向马达施加用于测量转向装置的摩擦的摩擦测量电流来执行测量的方式来执行。在这种情况下，当满足上述摩擦测量条件时，可以允许将摩擦测量电流施加到转向马达，从而提高摩擦测量的精度。

当执行摩擦测量控制以测量转向装置的摩擦时，计算器110可将摩擦测量结果与系统摩擦信息进行比较以计算摩擦差值。

作为计算的结果，如果摩擦差值小于预设校正参考值，则这可以意味着在摩擦测量结果和现有系统摩擦信息之间没有显著的变化，从而可以在不校正系统摩擦信息的情况下执行摩擦减小控制或摩擦增大控制。

如果摩擦差值是校正参考值或更大，则可以执行校正以将摩擦测量结果应用于系统摩擦信息，并且可以基于校正的系统摩擦信息来执行摩擦减小控制或摩擦增大控制。

如上所述，摩擦测量控制和系统摩擦信息校正可以反映由于例如部件磨损或天气变化引起的转向装置的系统摩擦的变化，并因此允许更精确的摩擦控制。

在车辆包括线控转向式转向装置的情况下，即，当方向盘和转向柱与齿条装置和车轮物理分离，并且通过电子连接执行转向时，在此描述的摩擦控制和摩擦减小/增大控制可以在增加转向稳定性和防止事故方面起更重要的作用。

例如，锁止或辅助损失(LOA)条件要求增大转向装置的摩擦。在驱动转向装置时，可以通过增大系统摩擦并执行如本文所述的摩擦增大控制来实现高稳定性。

图2是示出包括根据实施方式的马达控制装置的转向装置的示例构造的视图。

参照图2，转向装置可包括马达控制装置100、方向盘210、转向扭矩传感器220、转向柱230和转向马达240中的至少一者。

作为示例，马达控制装置100可以基于车辆状态信息和表格信息来计算摩擦扭矩信息。马达控制装置100可以基于摩擦扭矩信息和系统摩擦信息来计算摩擦扭矩信息和关于要向转向马达产生的马达扭矩的大小的信息。

马达控制装置100可以从转向扭矩传感器220接收关于施加到方向盘210和转向柱230中的至少一者的转向扭矩的转向扭矩信息。马达控制装置100可以基于转向扭矩信息和摩擦扭矩信息来计算关于要向转向马达产生的马达扭矩的方向的信息。

换言之，马达控制装置100可以基于车辆状态信息、表格信息和系统摩擦信息来计算摩擦控制信息，该摩擦控制信息包括关于要向转向马达产生的马达扭矩的方向和大小的信息，以执行摩擦控制。

然后，马达控制装置100可以基于摩擦控制信息执行摩擦减小控制以控制在与转向扭矩信息相同的方向上产生马达扭矩，或者执行摩擦增大控制以控制在与转向扭矩信息相反的方向上产生马达扭矩。

图3是示出根据实施方式的转向装置机构的摩擦调整的示例的图。

通常，根据每个部件所连接的结构，可以确定机构的摩擦不同。因此，摩擦调整可以以改变连接结构的方式进行。

同样地，对于转向装置机构中的系统摩擦，可以以对转向装置机构中的每个连接结构进行改变的方式进行摩擦调整。

参见图3，根据实施方式的转向装置可以包括具有至少一个或多个彼此连接的部件的机构，并且当转向装置操作时，可能发生摩擦。转向装置机构可以包括至少一个或多个轴承，用于调节部件之间的摩擦。

例如，图3所示的转向装置机构可包括第一轴承310、第二轴承320和第三轴承330中的至少一者。转向装置机构的摩擦调整可以使用每个轴承的刚度和阻尼系数特性来执行。

例如，对于第一轴承310、第二轴承320和第三轴承330中的每一个，安装具有不同刚度和阻尼系数的几个轴承中的一个，并且在安装之后，测量转向装置机构的摩擦，并且基于测量结果，用另一个轴承替换第一轴承310、第二轴承320和第三轴承330中的至少一者，并且重复摩擦测量。以这种方式，可以执行摩擦调整。

作为另一示例，第一轴承310、第二轴承320和第三轴承330中的至少一者可以由压力轴承形成。在这种情况下，由于压力轴承具有可以调节其刚度和阻尼系数的特性，所以即使不更换轴承，也可以使用这种特性进行调整，使得转向装置机构的摩擦具有特定值。

如果以这种方式调整转向装置机构的系统摩擦，则考虑到对于每个车辆状态的转向装置所需的摩擦扭矩范围，可以将系统摩擦设定为适当的大小。系统摩擦可以影响要产生给转向马达的马达扭矩的大小的计算。

通常，由于马达的最大输出与马达的尺寸有关，因此所需的马达规格和马达尺寸可根据在转向马达中产生的马达扭矩的范围而变化。

例如，在摩擦扭矩为0Nm至30Nm的情况下，如果系统摩擦为0Nm，则需要可产生0Nm至+30Nm范围内的马达扭矩的最大输出为30Nm的马达作为转向马达，但是，如果系统摩擦为15Nm，则需要可产生－15Nm至+15Nm范围内的马达扭矩的最大输出为15Nm的马达。

换言之，转向马达所需的最大扭矩根据转向装置的系统摩擦的大小而变化，使得转向马达的尺寸也根据最大扭矩输出而变化。

这样，如果适当地执行用于转向装置的系统摩擦调整，并且基于所调整的系统摩擦来执行根据本公开的用于转向马达的摩擦控制，则可以在优化转向马达的尺寸的同时提高摩擦控制的效率。这导致成本节约并且允许转向装置更具竞争力。

图4、图5和图6是示出根据实施方式的转向装置的摩擦控制的示例的图。

参见图4，根据实施方式的转向装置的摩擦控制可基于驶入状态410、慢驾驶状态420、快驾驶状态430、驶出状态440和锁止状态450中的至少一个状态来执行。

具体地，图4是示出关于与转向装置的摩擦有关的驶入状态410、慢驾驶状态420、快驾驶状态430、驶出状态440和锁止状态450的信息的图。下面的表1以表格的形式示出。

下面参照图4至图6和表1至表3描述使用转向马达控制转向装置的摩擦的构造。

[表1]

车辆状态	扭矩(单位：Nm)
		驶入	20
慢驾驶	1
		快驾驶	4
驶出	20
		锁止	30

表1示例性地示出了对于每个车辆状态的转向装置所需的摩擦扭矩信息。如表1所示，转向装置的摩擦可以扭矩的形式表示。换言之，对应于针对每个状态示出的扭矩的力可被设定为用作摩擦力。

例如，当车辆处于驶入状态410或驶出状态440时，摩擦扭矩信息可被设定为20Nm。当方向盘处于锁止状态450时，摩擦扭矩信息可被设定为30Nm。

锁止状态450可以包括应禁止方向盘在特定方向上旋转的状态，例如方向盘旋转预设的极限转向角或更大。

由于在驶入状态410、驶出状态440和锁止状态450下，摩擦力需要与停止的方向盘一起作用，在这种情况下，摩擦力可被设定为静态摩擦力。

作为另一示例，在车辆的慢驾驶状态420下，摩擦扭矩信息可被设定为1Nm，而在快驾驶状态430下，摩擦扭矩信息可被设定为4Nm。

在慢驾驶状态420和快驾驶状态430下，摩擦力需要在方向盘旋转时作用，使得在这种情况下的摩擦力可被设定为动力摩擦力。

转向装置的摩擦可以基于转向马达中产生的马达扭矩和转向装置的系统摩擦来表示。这可以通过下面的等式举例说明。

[等式2]

转向装置的摩擦＝系统摩擦+马达扭矩

上述等式可归纳为如下的马达扭矩相关等式。

马达扭矩＝转向装置的摩擦－系统摩擦

换言之，转向装置的摩擦可以通过控制马达扭矩的产生来控制。例如，为了产生比系统摩擦小的转向装置摩擦大小，可以控制马达扭矩以在与转向扭矩相同的方向上产生，并且为了产生比系统摩擦大的转向装置摩擦大小，可以控制马达扭矩以在与转向扭矩相反的方向上产生。

基于此，可以执行控制以满足如表1中例示的每个车辆状态所需的摩擦扭矩。

参见图5，当系统摩擦被调整为相对低时，根据实施方式的转向装置可通过基于系统摩擦根据每个车辆状态产生马达扭矩来执行摩擦控制。

具体地，图5是示出关于与转向装置的摩擦有关的驶入状态510、慢驾驶状态520、快驾驶状态530、驶出状态540、锁止状态550、系统摩擦560和马达扭矩输出570的信息的图。下面的表2以表格的形式示出。

[表2]

车辆状态	扭矩(单位：Nm)
		驶入	20
慢驾驶	1
		快驾驶	4
驶出	20
		锁止	30
系统摩擦	1
		马达扭矩减小	30

表2示出了其中系统摩擦560被调整为相对低如1Nm的示例，连同对于每个车辆状态的摩擦扭矩信息。在这种情况下，参照等式2，可以通过从转向装置的摩擦中减去1Nm来计算马达扭矩。

参见图5和表2，在所有给定的车辆状态下，摩擦扭矩信息为1Nm或更大，使得在马达扭矩被计算为负的情况下不发生这种情况。换言之，对于每个车辆状态，仅执行摩擦增大控制。

例如，马达扭矩在车辆驶入状态510或驶出状态540下被计算为20Nm－1Nm＝+19Nm，在锁止状态550下被计算为30Nm－1Nm＝+29Nm，在快驾驶状态530下被计算为4Nm－1Nm＝+3Nm，并且执行用于产生具有每个对应大小的马达扭矩的摩擦增大控制，使得可以执行摩擦控制以满足每个车辆状态的摩擦扭矩信息。

由于在车辆的慢驾驶状态520下，马达扭矩被计算为1Nm－1Nm＝0Nm，所以尽管不单独执行摩擦控制，车辆也可以在满足摩擦扭矩信息的状态下被驱动。

这样，为了在系统摩擦为1Nm时执行摩擦控制，考虑到29Nm是锁止状态550下的马达扭矩，转向装置需要由最大输出为29Nm或更大的马达构成。以上表2示出了转向装置由在这种情况下马达扭矩输出570为30Nm的马达构成的示例。

参见图6，当系统摩擦被调整为相对高时，根据实施方式的转向装置可通过基于被调整为高的系统摩擦根据每个车辆状态产生马达扭矩来执行摩擦控制。

具体地，图6是示出关于与转向装置的摩擦有关的驶入状态610、慢驾驶状态620、快驾驶状态630、驶出状态640、锁止状态650、系统摩擦660和马达扭矩输出670的信息的图。下面的表3以表格的形式示出。

[表3]

车辆状态	扭矩(单位：Nm)
		驶入	20
慢驾驶	1
		快驾驶	4
驶出	20
		锁止	30
系统摩擦	15
		马达扭矩减小	15

表3示出了系统摩擦被调整为相对高如15Nm的示例，连同对于每个车辆状态的摩擦扭矩信息。在这种情况下，参照等式2，可以通过从转向装置的摩擦中减去15Nm来计算马达扭矩。

参见图6和表3，对于每个给定的车辆状态，摩擦扭矩信息可以在一些情况下被计算为负，或者在其他情况下被计算为正。换言之，在这种情况下，根据每个车辆状态执行摩擦减小控制或摩擦增大控制。

例如，马达扭矩在车辆驶入状态610或驶出状态640下被计算为20Nm－15Nm＝+5Nm，即，正数，在锁止状态650下被计算为30Nm－15Nm＝+15Nm，即，正数，并且执行用于产生具有每个相应大小的马达扭矩的摩擦增大控制，使得可以执行摩擦控制以满足每个车辆状态的摩擦扭矩信息。

例如，马达扭矩在车辆的慢驾驶状态620下被计算为1Nm－15Nm＝－14Nm，即，负数，并且在快驾驶状态630下被计算为4Nm－15Nm＝－11Nm，即，负数，并且执行用于产生具有每个相应大小的马达扭矩的摩擦减小控制，使得可以执行摩擦控制以满足每个车辆状态的摩擦扭矩信息。

为了在这种情况下执行摩擦控制，假定在锁止状态650下的马达扭矩是+15Nm并且在慢驾驶状态620下的马达扭矩是－14Nm，则转向马达需要由最大输出为15Nm或更大的马达构成。以上表2示出了转向装置由在这种情况下马达扭矩输出670为15Nm的马达构成的示例。

下面参照图7和图8描述使用转向马达执行摩擦减小控制和摩擦增大控制的构造。

在此，对于转向装置，根据表3设定关于每个车辆的摩擦扭矩信息的表格信息，转向装置的系统摩擦被调整为相对高如15Nm，并且转向马达由最大输出为15Nm的马达构成。

图7是示出根据实施方式的执行摩擦减小控制的示例的视图。

参见图7，根据实施方式的马达控制装置100可计算摩擦控制信息并基于摩擦控制信息来执行摩擦减小控制。

在这种情况下，马达控制装置100可以控制以在与转向扭矩720相同的方向上产生马达扭矩710，从而执行摩擦减小控制。

作为示例，如果停车参考速度被设定为1Km/h，高/低参考速度被设定为60Km/h，并且车速信息被确定为50Km/h，则马达控制装置100可以确定车辆处于慢驾驶状态，并且基于表3的表格信息和车辆状态信息将摩擦扭矩信息计算为1Nm。

由于系统摩擦信息被设定为15Nm，所以马达扭矩710可以被计算为1Nm－15Nm＝－14Nm。换言之，可以计算产生大小为14Nm且方向与转向扭矩720相同的马达扭矩710的摩擦控制信息。

在这种情况下，如果逆时针向方向盘施加外力，则马达控制装置100可从转向扭矩传感器220接收转向扭矩信息，并执行摩擦增大控制以产生大小为14Nm且方向与转向马达的转向扭矩720相同的逆时针方向的马达扭矩710。

因此，由于产生作为系统摩擦15Nm－马达扭矩14Nm＝1Nm的转向装置的摩擦，所以执行满足摩擦扭矩信息1Nm的摩擦控制。

作为另一示例，如果停车参考速度被设定为1Km/h，高/低参考速度被设定为60Km/h，并且车速信息被确定为100Km/h，则马达控制装置100可以确定车辆处于快驾驶状态，并且基于表3的表格信息和车辆状态信息将摩擦扭矩信息计算为4Nm。

由于系统摩擦信息被设定为15Nm，所以马达扭矩710可以被计算为4Nm－15Nm＝－11Nm。换言之，可以计算产生大小为11Nm且方向与转向扭矩720相同的马达扭矩710的摩擦控制信息。

在这种情况下，如果逆时针向方向盘施加外力，则马达控制装置100可从转向扭矩传感器220接收转向扭矩信息，并执行摩擦增大控制以产生大小为11Nm且方向与转向马达的转向扭矩720相同的逆时针方向的马达扭矩710。

因此，由于产生作为系统摩擦15Nm－马达扭矩11Nm＝4Nm的转向装置的摩擦，所以执行满足摩擦扭矩信息4Nm的摩擦控制。

作为另一示例，马达控制装置100可以在不区分慢驾驶状态和快驾驶状态的情况下设定表格信息。当车辆状态是驾驶状态时，摩擦扭矩信息可以基于车速信息和预设等式而不是根据表格信息确定的固定值来计算。

例如，相对于60Km/h时的3Nm，摩擦扭矩信息可以计算为每20Km/h增大/减小1Nm。这可以通过下面的等式举例说明。

驾驶状态下的摩擦扭矩信息＝3+(车速－60)×0.05(Nm)

根据该等式，当车速为40Km/h时，摩擦扭矩信息可计算为3+(40－60)×0.05＝2Nm，当车速为100Km/h时，摩擦扭矩信息可计算为3+(100－60)×0.05＝5Nm。

由于系统摩擦信息被设定为15Nm，因此当车速为40Km/h时，马达扭矩710可被计算为2Nm－15Nm＝－13Nm，而当车速为100Km/h时，马达扭矩710可被计算为5Nm－15Nm＝－10Nm。

换言之，当车速为40Km/h时，可以计算产生大小为13Nm且方向与转向扭矩720相同的马达扭矩710的摩擦控制信息，而当车速为100Km/h时，可以计算产生大小为10Nm且方向与转向扭矩720相同的马达扭矩710的摩擦控制信息。

在这种情况下，如果向方向盘施加顺时针方向的外力，则马达控制装置100可以从转向扭矩传感器220接收转向扭矩信息。因此，当车速为40Km/h时，可以执行摩擦增大控制以产生大小为13Nm且方向与转向马达的转向扭矩信息相同的逆时针方向的马达扭矩710，并且当车速为100Km/h时，可以执行摩擦增大控制以产生大小为10Nm且方向与转向马达的转向扭矩信息相同的逆时针方向的马达扭矩710。

因此，当车速为40Km/h时，产生系统摩擦15Nm－马达扭矩13Nm＝2Nm的转向装置的摩擦，执行满足2Nm的摩擦扭矩信息的摩擦控制，当车速为100Km/h时，产生系统摩擦15Nm－马达扭矩10Nm＝5Nm的摩擦，执行满足5Nm的摩擦扭矩信息的摩擦控制。

图8是示出根据实施方式的执行摩擦增大控制的示例的视图。

参照图8，根据实施方式的马达控制装置100可计算摩擦控制信息并基于摩擦控制信息来执行摩擦增大控制。

例如，当停车参考速度被设定为1Km/h，并且车速信息被确定为0Km/h时，马达控制装置100可以基于车辆状态信息来确定车辆处于停车状态。

因此，马达控制装置100可以确定车辆处于驶入状态或驶出状态，并且基于车辆状态信息和表3的表格信息将摩擦扭矩信息计算为20Nm。

由于系统摩擦信息被设定为15Nm，马达扭矩810可以计算为20Nm－15Nm＝+5Nm。换言之，可以计算产生大小为5Nm且方向与转向扭矩820相反的马达扭矩810的摩擦控制信息。

在这种情况下，如果逆时针向方向盘施加外力，则马达控制装置100可从转向扭矩传感器220接收转向扭矩信息，并执行摩擦增大控制以产生大小为5Nm且方向与转向马达的转向扭矩820相反的顺时针方向的马达扭矩810。

因此，由于产生作为系统摩擦15Nm+马达扭矩5Nm＝20Nm的转向装置的摩擦，所以执行满足摩擦扭矩信息20Nm的摩擦控制。

作为另一示例，如果极限转向角被设定为170°，并且转向角信息被确定为170°，则马达控制装置100可以确定车辆处于锁止状态，并且基于表3的表格信息和车辆状态信息将摩擦扭矩信息计算为30Nm。

由于系统摩擦信息被设定为15Nm，所以马达扭矩810可以计算为30Nm－15Nm＝+15Nm。换言之，可以计算产生大小为15Nm且方向与转向扭矩信息相反的马达扭矩810的摩擦控制信息。

在这种情况下，如果逆时针向方向盘施加外力，则马达控制装置100可从转向扭矩传感器220接收转向扭矩信息，并执行摩擦增大控制以产生大小为15Nm且方向与转向马达的转向扭矩820相反的顺时针方向的马达扭矩810。

因此，由于产生了作为系统摩擦15Nm+马达扭矩15Nm＝30Nm的转向装置的摩擦，所以执行满足摩擦扭矩信息30Nm的摩擦控制。

如上所述，根据本公开的马达控制装置100可以调整转向装置机构的系统摩擦，并且根据依照车辆状态所需的摩擦来执行摩擦减小控制或摩擦增大控制。

马达控制装置100可以通过摩擦调整和摩擦控制来减小摩擦增大控制的控制范围。因此，马达控制装置100可以减小在转向马达中产生的摩擦控制所需的扭矩量。通常，马达的扭矩量与马达的尺寸有关，使得如果需要产生的扭矩量减小，则可以使用尺寸减小的马达。

此外，在通过将系统摩擦调整为相对高来执行摩擦控制的情况下，在车辆转向辅助不操作的辅助损失(LOA)条件下，与当将系统摩擦调整为相对高时相比，可以给予驾驶员更高水平的转向稳定性。

下面根据方法再次描述马达控制装置100，并且根据需要省略上面的描述，但也可应用于该方法。

图9是示出根据实施方式的马达控制方法的流程图。

参见图9，根据实施方式的马达控制方法可以包括摩擦计算步骤S910和摩擦控制步骤S920。

摩擦计算步骤S910可包括基于包括关于车辆状态的信息的车辆状态信息和预设系统摩擦信息来计算用于控制转向装置的摩擦的摩擦控制信息。

摩擦计算步骤S910可以基于车辆状态信息和预设表格信息来计算摩擦扭矩信息。

例如，摩擦计算步骤S910可基于车速信息和表格信息来计算摩擦扭矩信息，并基于转向角信息和表格信息来计算摩擦扭矩信息。

可以校正系统摩擦信息。例如，可以基于按照上述摩擦测量结果计算的信息来校正系统摩擦信息。

摩擦控制步骤S920可以包括基于摩擦控制信息来执行摩擦减小控制以控制减小转向装置的摩擦，或者执行摩擦增大控制以控制增大转向装置的摩擦。

具体地，摩擦控制信息可以包括用于控制在特定方向上产生特定大小的马达扭矩的信息。

如果马达扭矩的大小为负，则可以控制转向马达在与转向扭矩的方向相同的方向上产生马达扭矩，以允许在转向装置中产生的摩擦的大小小于系统摩擦。相反地，如果马达扭矩的大小为正，则可以控制转向马达在与转向扭矩的方向相反的方向上产生马达扭矩。

摩擦控制步骤S920可以包括基于用于控制测量转向装置的摩擦的摩擦测量控制信息来执行摩擦测量控制。

可以将摩擦测量控制设定为当满足预设摩擦测量条件时执行。例如，可以将摩擦测量条件设定为包括以下条件中的至少一者：关于车辆的换档状态信息被确定为停车状态或空档状态的条件，车速信息被确定为小于预设停车参考速度的条件，以及转向扭矩信息被确定为小于预设停车参考扭矩的条件。

摩擦测量控制可以通过向转向马达施加用于测量转向装置的摩擦的摩擦测量电流来执行测量的方式来执行。在这种情况下，当满足上述摩擦测量条件时，可以允许将摩擦测量电流施加到转向马达，从而提高摩擦测量的精度。

当执行摩擦测量控制以测量转向装置的摩擦时，计算器110可将摩擦测量结果与系统摩擦信息进行比较以计算摩擦差值。

作为计算的结果，如果摩擦差值小于预设校正参考值，则这可以意味着在摩擦测量结果和现有系统摩擦信息之间没有显著的变化，从而可以在不校正系统摩擦信息的情况下执行摩擦减小控制或摩擦增大控制。

如果摩擦差值是校正参考值或更大，则可以执行校正以将摩擦测量结果应用于系统摩擦信息，并且可以基于校正的系统摩擦信息来执行摩擦减小控制或摩擦增大控制。

图10是示出根据实施方式的用于摩擦监测和校正的示例构造的流程图。

参照图10，根据实施方式的摩擦监测和校正可以包括摩擦监测步骤S1010、过校正参考值确定步骤S1020、系统摩擦校正步骤S1030和摩擦控制步骤S1040。

摩擦监测步骤S1010可以包括控制监测转向装置的摩擦。可以将该监测设定为在满足预设摩擦监测条件时执行。

例如，可以将摩擦监测条件设定为当驾驶员不在车辆中或当车辆长时间停放时执行摩擦监测步骤S1010。

具体地，可以将摩擦监测条件设定为包括以下条件中的至少一者：关于车辆的换档状态信息被确定为停车状态或空档状态的条件，车速信息被确定为小于预设停车参考速度的条件，以及转向扭矩信息被确定为小于预设停车参考扭矩的条件。

可以以通过向转向马达施加摩擦测量电流来测量转向装置的摩擦的方式来执行摩擦监测。

过校正参考值确定步骤S1020可以将摩擦监测结果与系统摩擦信息进行比较以计算摩擦差值并且确定该摩擦差值是否是预设校正参考值或更大。

因此，如果确定摩擦差值是校正参考值或更大，则可以执行系统摩擦校正步骤S1030。另选地，当确定摩擦差值小于校正参考值时，可以执行摩擦控制步骤S1040。

系统摩擦校正步骤S1030可以基于摩擦监测结果来校正系统摩擦信息。

在摩擦差值是校正参考值或更大的情况下，如果基于现有系统摩擦信息来执行摩擦控制，则摩擦控制的精度可能降低。因此，可以利用根据摩擦监测结果计算为转向装置的摩擦的信息来校正系统摩擦信息。

摩擦控制步骤S1040可以基于摩擦控制信息来执行摩擦减小控制或摩擦增大控制。

在这种情况下，可以基于现有系统摩擦信息或取决于摩擦监测结果的校正摩擦信息来计算摩擦控制信息。

在一些情况下，即使当确定摩擦差值小于校正参考值时，也可以以将摩擦监测结果的一部分应用于摩擦控制信息的计算而不校正现有系统摩擦信息的方式来执行摩擦控制。因此，能够提高摩擦控制的精度。

如上所述，根据本公开的马达控制装置和方法可以根据车辆状况来控制转向装置的摩擦大小。

具体地，可以基于在转向装置机构中调整的系统摩擦，根据车辆状况所需的摩擦来执行摩擦减小控制或摩擦增大控制，所述车辆状况例如是驾驶员进出车辆，需要在驾驶车辆的同时传递道路状况，或方向盘的锁止。

特别地，当方向盘的物理旋转由于例如在车辆中采用线控转向式转向装置而不受限制时，锁止功能更为关键。因此，根据本公开的摩擦控制可以更有效。

本公开可以提供马达控制装置和方法，其能够在控制转向装置的摩擦和优化马达尺寸时减小马达所需的扭矩。

具体地，可以通过摩擦调整和摩擦控制来减小摩擦增大控制的控制范围。因此，马达控制装置100可以减小在转向马达中产生的摩擦控制所需的扭矩量。通常，马达的扭矩量与马达的尺寸有关，使得如果需要产生的扭矩量减小，则尺寸减小的马达可用于车辆转向控制。

此外，根据本公开，由于摩擦控制是在系统摩擦被调整为相对高的情况下执行的，所以在车辆转向辅助不操作的辅助损失(LOA)条件下，可以给予驾驶员更高水平的转向稳定性。

本公开还可以提供马达控制装置和方法，其能够通过监测转向装置的摩擦来进行更复杂的摩擦控制。

以上描述是为了使本领域技术人员能够实现和使用本公开的技术思想而给出的，并且是在特定应用及其要求的条件下提供的。对所描述的实施方式的各种修改、添加和替换对于本领域技术人员将是显而易见的，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他实施方式和应用。以上描述和附图仅出于说明性目的提供了本公开的技术思想的示例。即，所公开的实施方式旨在说明本公开的技术思想的范围。因此，本公开的范围不限于所示的实施方式，而是与符合权利要求的最宽范围一致。本公开的保护范围应基于所附权利要求来解释，并且其等同物范围内的所有技术思想应被解释为包括在本公开的范围内。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年8月13日提交的韩国专利申请No.10-2021-0107104的优先权，该专利申请通过引用并入本文，出于所有目的，如同在此完全阐述一样。

Claims (13)

1.一种马达控制装置，所述马达控制装置包括：

计算器，所述计算器基于包括关于车辆的状态的信息的车辆状态信息和预设系统摩擦信息来计算用于控制转向装置的摩擦的摩擦控制信息；以及

控制器，所述控制器基于所述摩擦控制信息来执行摩擦减小控制以控制减小所述转向装置的摩擦或者执行摩擦增大控制以控制增大所述转向装置的摩擦，

其中，所述车辆状态信息包括关于所述车辆的转向扭矩信息。

2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，所述计算器基于所述车辆状态信息和预设表格信息来计算关于所述转向装置所需的摩擦扭矩的摩擦扭矩信息，并且基于所述摩擦扭矩信息和所述系统摩擦信息来计算所述摩擦控制信息，并且

其中，所述控制器控制转向马达在所述转向装置中产生所述摩擦扭矩，从而执行所述摩擦减小控制或所述摩擦增大控制。

3.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，所述车辆状态信息还包含关于所述车辆的车速信息，并且

其中，所述计算器基于所述车速信息和预设停车参考速度之间的比较结果来计算所述摩擦控制信息。

4.根据权利要求3所述的马达控制装置，其中，当确定所述车速信息为所述停车参考速度或更大时，所述控制器控制转向马达在与所述转向扭矩信息相同的方向上产生扭矩，以执行所述摩擦减小控制，并且当确定所述车速信息小于所述停车参考速度时，所述控制器控制所述转向马达在与所述转向扭矩信息相反的方向上产生扭矩，以执行所述摩擦增大控制。

5.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，所述车辆状态信息还包含关于所述车辆的转向角信息，并且

其中，当确定所述转向角信息为预设极限转向角或更大时，所述控制器控制转向马达在与所述转向扭矩信息相反的方向上产生扭矩，以执行所述摩擦增大控制。

6.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，所述摩擦控制信息包括用于控制测量所述转向装置的摩擦的摩擦测量控制信息，并且

其中，当满足预设摩擦测量条件时，所述控制器基于所述摩擦测量控制信息来执行关于所述转向装置的摩擦测量控制，并且所述控制器基于摩擦测量结果和所述系统摩擦信息中的至少一者来执行所述摩擦减小控制或所述摩擦增大控制。

7.根据权利要求6所述的马达控制装置，其中，所述车辆状态信息还包括关于所述车辆的换档状态信息和车速信息或者所述转向扭矩信息中的至少一者，并且

其中，所述摩擦测量条件包括以下条件中的至少一者：所述换档状态信息被确定为停车状态或空档状态的条件，所述车速信息被确定为小于预设停车参考速度的条件，以及所述转向扭矩信息被确定为小于预设停车参考扭矩的条件。

8.根据权利要求6所述的马达控制装置，其中，所述计算器通过比较所述摩擦测量结果和所述系统摩擦信息来计算摩擦差值，并且当所述摩擦差值是预设校正参考值或更大时，基于所述摩擦测量结果来校正所述系统摩擦信息。

9.一种马达控制方法，所述马达控制方法包括以下步骤：

摩擦计算步骤，基于包括关于车辆的状态的信息的车辆状态信息和预设系统摩擦信息来计算用于控制转向装置的摩擦的摩擦控制信息；以及

摩擦控制步骤，基于所述摩擦控制信息来执行摩擦减小控制以控制减小所述转向装置的摩擦或者执行摩擦增大控制以控制增大所述转向装置的摩擦，

其中，所述车辆状态信息包括关于所述车辆的转向扭矩信息。

10.根据权利要求9所述的马达控制方法，其中，所述摩擦计算步骤基于所述车辆状态信息和预设表格信息来计算关于所述转向装置所需的摩擦扭矩的摩擦扭矩信息，并且基于所述摩擦扭矩信息和所述系统摩擦信息来计算所述摩擦控制信息，并且

其中，所述摩擦控制步骤控制转向马达在所述转向装置中产生所述摩擦扭矩，从而执行所述摩擦减小控制或所述摩擦增大控制。

11.根据权利要求9所述的马达控制方法，其中，所述车辆状态信息还包含关于所述车辆的车速信息，并且

其中，所述摩擦计算步骤基于所述车速信息和预设停车参考速度之间的比较结果来计算所述摩擦控制信息。

12.根据权利要求11所述的马达控制方法，其中，当确定所述车速信息为所述停车参考速度或更大时，所述摩擦控制步骤控制转向马达在与所述转向扭矩信息相同的方向上产生扭矩，以执行所述摩擦减小控制，并且当确定所述车速信息小于所述停车参考速度时，所述摩擦控制步骤控制所述转向马达在与所述转向扭矩信息相反的方向上产生扭矩，以执行所述摩擦增大控制。

13.根据权利要求9所述的马达控制方法，其中，所述摩擦控制信息包括用于控制测量所述转向装置的摩擦的摩擦测量控制信息，并且

其中，当满足预设摩擦测量条件时，所述摩擦控制步骤基于所述摩擦测量控制信息来执行关于所述转向装置的摩擦测量控制，并且所述摩擦控制步骤基于摩擦测量结果和所述系统摩擦信息中的至少一者来执行所述摩擦减小控制或所述摩擦增大控制。

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