用于电动助力转向的控制方法及控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于电动助力转向的控制方法及控制装置。尤其特别地，本发明 涉及一种助力转向的控制方法及助力转向的控制装置，其通过使用一电动助力转向控制装 置内的一电机，甚至在扭矩传感器已发生故障的情况下，能够持续地提供一转向辅助力。
【背景技术】
[0002] 电动助力转向控制方法是指一种使用转向辅助力生成器（例如，一电机）以辅助 驾驶员转向力的助力转向控制方法。例如，所述电动助力转向控制方法是指一种系统，该系 统测量驾驶员的转向扭矩，计算与所述转向扭矩相对应的转向辅助力，以及当驾驶员操纵 一方向盘时，通过使用一电机以提供所述转向辅助力。
[0003] 这样的电动助力转向控制方法帮助驾驶员使用较小的力以完成转向操作，并且根 据车速提供不同的转向辅助力，以防止高速行驶时因突然转向所引起的事故。
[0004] 因此，准确地测量驾驶员的转向扭矩是非常重要的，以便能准确地控制助力转向。
[0005] 然而，由于一扭矩传感器已发生故障，使得所述扭矩传感器（用于测量驾驶员的 转向扭矩）输出的扭矩信号的稳定性不能得到保证，因而，可能错误地控制助力转向，或者 不能完成助力转向控制，这样，会导致严重的交通事故。
[0006] 尽管存有这些问题，现有技术中的助力转向控制方法在扭矩传感器已发生故障的 情况下突然停止提供一转向辅助力，因此，会引起助力转向的差别感，而且无法提供驾驶员 充足的时间以面对故障问题。进一步，在所述扭矩传感器已发生故障的情况下，现有技术 中的助力转向控制方法仅停止提供转向辅助力，且不能提供一种持续提供转向辅助力的方 法。
【发明内容】
[0007] 为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种用于助力转向的控制方法及控制装 置，其在所述扭矩传感器已发生故障的情况下，通过使用转向角信息和车速信息能够持续 地提供一转向辅助力。
[0008] 另外，本发明提供一种方法及其装置，其用于计算在无扭矩传感器信息的情况下 提供一转向辅助力所需的一补偿目标值。
[0009] 根据本发明的一方面，提供一种助力转向的控制方法，包括：检测一扭矩传感器是 否已发生故障的故障检测步骤；当所述扭矩传感器已发生故障时接收转向角信息和车速信 息的信息接收步骤；通过使用所述转向角信息和所述车速信息中的一个或多个信息以计算 一自调整扭矩和一电动助力转向装置的阻尼力、惯性力及摩擦力的补偿目标值计算步骤； 以及基于所述补偿目标值计算一转向辅助力并且控制与所述转向辅助力相对应的电机控 制电流的供给的电流控制步骤。
[0010] 根据本发明另一方面，提供一种助力转向的控制装置，其包括：一故障检测单元， 用以检测一扭矩传感器是否已发生故障；一信息接收单元，用以当所述扭矩传感器已发生 故障时接收转向角信息和车速信息；一补偿目标值计算单元，用以通过使用所述转向角信 息和所述车速信息中的一个或多个信息以计算一自调整扭矩和一电动助力转向装置的阻 尼力、惯性力及摩擦力；以及一电流控制器，用以基于所述补偿目标值计算一转向辅助力并 且控制与所述转向辅助力相对应的电机控制电流的供给。
[0011] 如上所述，本发明提供用于助力转向的控制方法和控制装置，在一扭矩传感器发 生故障的情况下，其通过使用转向角信息和车速信息能够持续地提供一转向辅助力。
[0012] 另外，本发明提供一种方法及其装置，其能够计算在无扭矩传感器信息的情况下 提供一转向辅助力所需的一补偿目标值。
【附图说明】
[0013] 结合参考以下的附图和详细说明将更好地理解本发明的上述和其他的目的、特性 和优势，其中：
[0014] 图1是根据本发明一实施例的一种助力转向控制方法的步骤流程示意图；
[0015] 图2是根据本发明一实施例检测一扭矩传感器故障的说明示意图；
[0016] 图3是根据本发明一实施例计算横向加速度信息的说明示意图；
[0017] 图4A和图4B是根据本发明一实施例基于横向加速度信息以估计一自调整扭矩的 说明不意图；
[0018] 图5是根据本发明一实施例计算补偿目标值的概要框图；
[0019] 图6是根据本发明一实施例在补偿目标值计算步骤中计算一自调整扭矩的流程 示意图；
[0020] 图7是根据本发明一实施例在补偿目标值计算步骤中计算一阻尼力的流程示意 图；
[0021] 图8是根据本发明一实施例在补偿目标值计算步骤中计算一惯性力的流程示意 图；
[0022] 图9是根据本发明一实施例在补偿目标值计算步骤中计算一摩擦力的流程示意 图；
[0023] 图10是根据本发明一示例性实施例的助力转向控制方法中计算一电机控制电流 的流程示意图；以及
[0024] 图11是根据本发明一实施例的助力转向控制装置的框图。
【具体实施方式】
[0025] 下文将披露一种助力转向控制方法和一种助力转向控制装置。
[0026] 以下，结合参考附图，将具体描述本发明的一些实施例。在描述本发明的组件时， 可以使用术语，例如第一、第二、A、B、（a)、（b)等类似词。这些术语仅是为了将一结构组件 与其他结构组件区别出来，并且一相应结构组件的属性、次序、顺序等不应受限于该术语。 应当指出，当在说明书中描述一个组件与另一个组件"连接" "耦接""接合"时，虽然说明第 一个组件可以直接地与第二个组件"连接""耦接""接合"，一第三个组件也可能在第一个 组件与第二组件之间"连接" "耦接""接合"。
[0027] 图1是根据本发明一实施例的一种助力转向控制方法的步骤流程示意图。
[0028] 根据本发明一实施例，所述助力转向控制方法包括：检测一扭矩传感器是否已发 生故障的故障检测步骤；当所述扭矩传感器已发生故障时接收转向角信息和车速信息的信 息接收步骤；通过使用所述转向角信息和所述车速信息中的一个或多个信息以计算一自调 整扭矩（self-aligning torque)和一电动助力转向装置的阻尼力、惯性力及摩擦力的补偿 目标值计算步骤；以及基于所述补偿目标值计算一转向辅助力并且控制与所述转向辅助力 相对应的电机控制电流的供给的电流控制步骤。
[0029] 参见图1，本发明所述助力转向控制方法包括检测一扭矩传感器是否已发生故障 的故障检测步骤（S100)。所述扭矩传感器检测一作用于方向盘的转向扭矩并且输出与所述 转向扭矩相对应的转向扭矩信号。例如，所述转向扭矩传感器输出一与扭杆的扭曲相对应 的转向扭矩信号，其中所述扭杆是通过驾驶员的方向盘操作而被扭动。电动助力转向控制 系统通过使用基于驾驶员的方向盘操作的转向扭矩以提供一转向辅助力。所述电动助力转 向控制系统可以控制以允许在高速行驶过程中施加一较大力来操纵方向盘，而在低速行驶 过程中或者在停靠过程中并结合车速信息等施加一较小力来操纵方向盘。这样，驾驶员可 以确保方向盘操作的便利性和安全性。
[0030] 为了使用所述电动助力转向控制系统，测量驾驶员的转向扭矩是非常重要的，而 且所述扭矩传感器可以测量驾驶员的转向扭矩。然而，在所述扭矩传感器发生故障的情况 下，所述电动助力转向控制系统不能够正确地提供一转向辅助力，以至驾驶员不能够完成 一准确的转向操作。因此，在本发明所述助力转向控制方法中，可以检测所述扭矩传感器是 否已发生故障，以便在所述扭矩传感器发生故障的情况下，提供一准确的转向辅助力。
[0031] 例如，确定一扭矩传感器是否已发生故障可以通过一个或多个扭矩传感器的转向 扭矩信号的比对分析而完成。也就是说，在有两个扭矩传感器的情况下，若从两个扭矩传感 器接收到的转向扭矩信号之间的差值超过一预设阈值时，则可以判定为两个扭矩传感器中 的至少一个传感器已发生故障。或者，当驾驶员意识到扭矩传感器不正常，并且通过一故障 按钮接收到一故障信号时，也可以判定为一扭矩传感器已发生故障。在其他情况下，当所述 扭矩传感器发生故障时，通过使用故障检测逻辑所产生的故障信号以检测一扭矩传感器是 否已发生故障。另外，通过其他各种方法检测一扭矩传感器是否正常工作，而且本发明也不 限于上述的示例操作。
[0032] 同时，本发明所述助力转向控制方法可以包括：当所述扭矩传感器已发生故障时 接收转向角信息和车速信息的信息接收步骤（S102)。例如，在所述信息接收步骤中，当确定 所述扭矩传感器已发生故障时，从一转向角传感器或一电机位置传感器接收转向角信息， 从一车速传感器接收车速信息。所述转向角传感器产生一转向角信号，该转向角信号包含 方向盘的转向角信息。所述电机位置传感器通过使用转向辅助电机的一绝对角和一相对角 中的一条或多条信息以计算并提供驾驶员的转向角信息。特别地，例如，首先，一电机驱动 单元（a motor drive unit)通过使用一圆形磁铁（circular magnet)和一霍尔传感单元 以确定一电机的角速度；其中，所述圆形磁铁按串行顺序被