[发明专利]电动助力转向系统的摩擦补偿控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动助力转向(MOTOR DRIVEN POWER STEERING；MDPS)系统的摩擦补偿控制装置及方法，尤其涉及一种在中高速区域根据阻尼转矩量调整摩擦补偿转矩，以此提高阻尼控制性能的MDPS系统的摩擦补偿控制装置及方法。

背景技术

电动助力转向(MOTOR DRIVEN POWER STEERING；以下简称‘MDPS’)系统是车辆低速运行时控制电机使得提供轻便、舒适的转向操作感，车辆高速运行时则控制电机使得提供沉重、稳定的转向操作感，而当遇到紧急状况时驱动电机使得能够迅速转向，如上为驾驶员提供最佳的转向操作环境。

在上述电动助力转向系统通过控制电机实现动力转向时，必须对摩擦(friction)进行适当补偿才能够提高车辆行驶性能。车辆的摩擦实际上可以分为MDPS系统自身的摩擦、转向齿轮箱的摩擦、转向系统的摩擦及轮胎的摩擦。

从MDPS系统的角度补偿自身摩擦固然重要，但还应该补偿实际车辆的摩擦才能够提高车辆行驶性能。车辆按预定速度以上的速度直行时转向转矩的0点与转向角0点一致。

但是中高速区域发生摩擦补偿转矩与阻尼控制转矩重复的区间，因此具有阻尼控制性能下降的问题，从而具有车辆的中心(on-center)转向感与车辆恢复力、转矩增强(build-up)及放手稳定性(hand free stability)下降的问题。

本发明的背景技术公开于韩国公开专利公报第10-2013-0139081号(2013年12月20日)。

发明内容

技术问题

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在中高速区域根据阻尼转矩量调整摩擦补偿转矩，以此提高阻尼控制性能的MDPS系统的摩擦补偿控制装置及方法。

本发明的另一目的在于提供一种在摩擦补偿区间执行摩擦补偿控制，在阻尼控制区间执行阻尼控制，以确保车辆的中心(on-center)转向感与车辆恢复力、转矩增强(build-up)及放手稳定性(hand free stability)等的MDPS系统的摩擦补偿控制装置及方法。

技术方案

根据本发明一个方面的MDPS系统的摩擦补偿控制装置的特征在于，包括：阻尼控制部，其检测电动助力转向(MOTOR DRIVEN POWER STEERING；MDPS)系统的阻尼转矩；以及摩擦补偿控制模块，其利用转向柱(column)转矩、电机速度及车速检测摩擦补偿转矩，并根据所述阻尼转矩的大小调整检测到的所述摩擦补偿转矩。

本发明的特征在于，所述摩擦补偿控制模块包括：摩擦补偿转矩检测部，其利用转向柱转矩与转向角检测摩擦补偿转矩；以及增益调整部，其根据所述阻尼转矩调整所述摩擦补偿转矩检测部检测的所述摩擦补偿转矩的增益使得阻尼控制区间与摩擦补偿区间解耦(decoupling)。

本发明的特征在于，所述摩擦补偿控制模块在所述阻尼转矩为预先设定的设定值以上时，根据所述阻尼转矩降低所述摩擦补偿转矩的增益。

本发明的特征在于，所述增益调整部在所述阻尼转矩增大时，按与所述阻尼转矩成比例的方式降低所述摩擦补偿转矩，并且在所述阻尼转矩达到最高值后降低时，重新增大按与所述阻尼转矩成比例的方式降低的所述摩擦补偿转矩。

本发明的MDPS系统的摩擦补偿控制装置的特征在于，还包括：转矩控制部，其通过向转矩传感器检测的转向转矩反映MDPS电机的齿轮比以输出转矩命令；主动恢复控制部，其根据通过转向角传感器感测的转向角检测恢复转矩并输出；以及转矩命令输出部，其利用所述转矩控制部提供的转矩命令、所述阻尼控制部提供的阻尼转矩、所述主动恢复控制部提供的恢复转矩及所述摩擦补偿控制模块提供的摩擦补偿转矩中的任意一种以上生成MDPS电机转矩命令并输出至所述MDPS电机。

根据本发明一个方面的MDPS系统的摩擦补偿控制方法的特征在于，包括：检测电动助力转向(MOTOR DRIVEN POWER STEERING；MDPS)系统的阻尼转矩的步骤；利用转向柱转矩与电机速度及车速检测摩擦补偿转矩的步骤；以及根据所述阻尼转矩的大小调整检测的所述摩擦补偿转矩的步骤。

本发明的特征在于，根据所述阻尼转矩调整所述摩擦补偿转矩的所述步骤具体是，根据所述阻尼转矩调整所述摩擦补偿转矩的增益使得阻尼控制区间与摩擦补偿区间解耦(decoupling)。

本发明的特征在于，根据所述阻尼转矩调整所述摩擦补偿转矩的所述步骤具体是，在所述阻尼转矩为预先设定的设定值以上时，根据所述阻尼转矩降低所述摩擦补偿转矩的增益。