专利名称：车辆的电动式转向装置及其转向角的控制方法
技术领域：
本发明涉及车辆的电动式转向装置，更详细地说是涉及在目标转向角的追踪控制时，利用脉冲扭矩来改善静摩擦区间的车辆的电动势转向装置与其控制方法。
背景技术：
作为车辆的电动式转向装置相关的以往技术，有韩国公开专利申请第2011-67197号。韩国公开专利申请第2011-67197号是涉及车道保持方法及系统，其特征在于，将输入的转向扭矩信号转换为脉冲调制信号，并将转换为脉冲调制信号的转向扭矩信号输出到转向系统来进行转向扭矩控制。为此，韩国公开专利申请第2011-67197号公开的车道保持系统，包括:车道偏离检测部，以通过摄像机的影像为基准，来检测是否偏离车道；转向扭矩信号生成部，计算向着防止所述检测到的车道偏离的方向的转向扭矩，并生成对应所述计算的转向扭矩的转向扭矩信号；转向扭矩信号转换部，通过脉冲调制方式，将所述生成的转向扭矩信号转换为脉冲调制信号形态；及转向扭矩信号施加部，将所述转换为脉冲调制信号形态的转向扭矩信号施加到转向系统。如上所述，以往技术的车道保持系统中，因为在全区间中利用转换为脉冲调制信号形态的转向扭矩输入值，因此会在不需要脉冲调制信号的区间中也会应用脉冲调制信号，从而引发车辆底盘的负荷。此外，脉冲调制大小为4Nm的高扭矩，因此会引起让驾驶者感到异质感的缺点。
发明内容
(要解决的技术问题)本发明是在如上所述的技术背景下创出的，其目的在于提供车辆的电动式转向装置与其转向角控制方法，可以在静摩擦区间中不对驾驶者产生异质感。本发明的其他目的在于提供可以在MDPS (Motor Driving PowerSteering)的静摩擦区间中提高反应性的装置与方法。(解决问题的手段)为了解决如上所述的问题，本发明，在转向角追踪时不施加扭矩值而没有转向角变化的停止区间中，施加脉冲扭矩值，从而不对驾驶者产生异质感且可以提高反应性。即，根据本发明的一面的车辆的电动式转向装置的转向角控制方法，包括:转向角控制执行步骤，随着转向扭矩的输入，由PI控制器执行转向角控制；判断步骤，判断转向角误差是否为基准误差值以上，及转向角速度是否为基准角速度以下；脉冲扭矩的输入步骤，当所述判断步骤的判断结果为，所述转向角误差为所述基准误差值以上，所述转向角速度为所述基准角速度以下时，输入脉冲扭矩。此处，根据第一项，所述脉冲扭矩的输入步骤之后，还可以包括:判断步骤，判断所述转向角速度是否为所述基准角速度以上；转向角的传达步骤，在所述转向角速度为所述基准角速度以上时，传达转向角；还可以包括:转向角的传达步骤，当所述判断步骤的判断结果为，所述转向角误差未满所述基准误差值，或所述转向角速度超过所述基准角速度时，传达转向角。根据本发明的另一面的车辆的电动式转向装置，包括:转向扭矩信号生成部，所述转向扭矩信号生成部包括:PI控制器，接收转向角，并应对转向角执行PI控制；停止区间判断部，判断是否为停止区间；脉冲扭矩生成部，通过所述停止区间判断部判断为所述停止区间时，生成脉冲扭矩。此处，所述停止区间判断部，在转向角误差为基准误差值以上，转向角速度为基准角速度以下时，判断为所述停止区间。根据本发明的又另一面的车辆的电动式转向装置的转向扭矩信号生成部，包括:PI控制器，接收转向角，并应对转向角执行PI控制；停止区间判断部，判断是否为停止区间；脉冲扭矩生成部，通过所述停止区间判断部判断为所述停止区间时，生成脉冲扭矩。(发明的效果)根据本发明，可以在目标转向角追踪时,在MDPS(Motor DrivingPower Steering)的静摩擦区间中提高反应性，并可以减少转向角控制时对驾驶者产生的异质感。
图1是表示在以MDPS (Motor Driving Power Steering)扭矩为准来进行转向角追踪控制时的试车结果的图表。图2是表示根据本发明的实施例的车辆的电动式转向装置中使用的转向扭矩信号生成部的构成的框图。图3是为了说明在图2的转向扭矩信号生成部中生成的转向扭矩信号的图表。图4是表示根据本发明的实施例的车辆的电动式转向装置的转向角控制方法的流程图。
具体实施例方式通过参照附图与以下详述的实施例，本发明的优点、特征以及实现他们的方法会更加明确。但本发明不限于以下所公开的实施例，是可以由多种不同的形态实现的。本发明的实施例只是为了完整地公开本发明，并为了让本发明所属技术领域的普通技术人员容易理解发明范畴而提供的，本发明是以权利要求书的记载为准。一方面，本说明书中使用的技术用语是用于说明实施例，并非用来限定本发明。在说明书中提及的单数形式，在没有特别限定的情况下，则包括复数形式。说明书中使用的“包括(comprises)”或“包括的(comprising)”不排除为，在提及到的构成要素、步骤、动作和/或是元件以外，存在或添加其以外的一个以上的其他构成要素、步骤、动作和/或是元件。下面，参照附图对根据本发明的实施例的车辆的电动式转向装置进行详细地说明。图1是表示在以MDPS (Motor Driving Power Steering)扭矩为准来进行转向角追踪控制时的试车结果的图表。图1中，细线表示目标转向角，粗线表示实际转向角。
如图1所示，可以确认存在有如实际转向角中用虚线圆表示的停止区间。S卩，查看此区间的扭矩值时，因为会经过O附近而不会施加扭矩值，从而没有转向角的变化。存在有这种停止摩擦区间的理由是为了控制细微角(10度以内)，因此在低扭矩区间可以查看到MDPS的性能极限。因此，在转向角追踪控制时，会发生方向盘的操作不柔和且间断的现象。为了解决这种现象，根据本发明的实施例的车辆的电动式转向装置，利用目标转向角与车辆中测量的转向角的误差、转向角速度条件，在停止区间中施加脉冲值来形成连续性的运动。此外，在驾驶者没有抓住方向盘时与抓住方向盘时，对最小化对驾驶者产生的异质感的脉冲扭矩值，可以求出并进行了应用。图2是表示根据本发明的实施例的车辆的电动式转向装置中使用的转向扭矩信号生成部的构成的框图。如图2所示，根据本发明的实施例的车辆的电动式转向装置中适用的转向扭矩信号生成部20，其构成包括:PI控制器210，接收转向角，并应对转向角执行PI控制；停止区间判断部220，判断如上所述的停止区间；及脉冲扭矩生成部230，生成对应停止区间而施加的脉冲扭矩。图3是为了说明在图2的转向扭矩信号生成部中生成的转向扭矩信号的图表。图3a的细线如图1中所示相同，是表示目标转向角。当用于转向角追踪的Active flag成为I,从而开始转向角控制时,会由PI控制器210生成如图3b所示的需求扭矩值。另一方面，如上所述，利用PI控制器210的控制时如果发生停止区间，S卩，转向角的误差为基准误差值以上，转向角速度为基准角速度值以下时，如图3c所示，会由脉冲扭矩生成部230生成脉冲扭矩，并与由PI控制器210生成的需求扭矩值一同传达到转向系统。通过实验可以确认，停止区间中，对转向角进行改变来最小化对驾驶者产生的异质感的脉冲扭矩值，具有0.8Nm左右的值。0.8Nm以上时，会对驾驶者产生异质感，0.8Nm以下的脉冲扭矩值对转向角的变化甚微。根据MDPS的样本时间，脉冲扭矩值的脉冲幅度构成为IOms的间隔。根据本发明的实施例的转向扭矩信号生成部20，在停止区间中，与PI控制一同生成脉冲扭矩，在停止区间中，施加脉冲扭矩值而转向角速度达到基准值以上时，施加原来的转向扭矩值，从而与以往技术不同，会最小限度地利用脉冲扭矩的输入。图4是表示根据本发明的实施例的车辆的电动式转向装置的转向角控制方法的流程图。如图4所示，当输入转向扭矩，从而Active flag成为I时(S410)，由PI控制器210执行转向角控制(S420)。之后，由停止区间判断部220，判断转向角误差是否为基准误差值以上(S430)，判断转向角速度是否为基准角速度以下(S440)。当不符合S430与S440中任意一个条件时，由PI控制器210控制的转向角会传达到转向系统(S470)。与其相反，当都符合S430与S440的两个条件时，即，转向角误差为基准误差值以上(S430 )，转向角速度为基准角速度以下(S440 )时，会输入由脉冲扭矩生成部230生成的脉冲扭矩。 随着脉冲扭矩的输入(S460 )，转向角速度达到基准值以上时，转向角会传达到转向系统(S470)。如上所述，利用由PI控制器的控制与停止区间中的脉冲扭矩输入方法，应用到用于细微角控制的 LKAS (Lane Keeping Assist System)或 LG (Lane Guide)时,不仅可以对系统反应性能起到很大的改善效果，还可以最小化对驾驶者产生的异质感的程度。以上，以优选的实施例为准，对本发明进行了说明，但是本发明的装置及方法并不一定限定于上述的实施例，在不脱离本发明的要旨与范围的情况下，可以实施多种修改或变形。并且，这种修改或变形也应当属于本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种转向角控制方法，作为车辆的电动式转向装置的转向角控制方法，包括: 转向角控制执行步骤，随着转向扭矩的输入，由PI控制器执行转向角控制； 判断步骤，判断转向角误差是否为基准误差值以上，及转向角速度是否为基准角速度以下； 脉冲扭矩的输入步骤，当所述判断步骤的判断结果为，所述转向角误差为所述基准误差值以上，所述转向角速度为所述基准角速度以下时，输入脉冲扭矩。
2.根据权利要求1所述的转向角控制方法，所述脉冲扭矩的输入步骤之后，还包括: 判断步骤，判断所述转向角速度是否为所述基准角速度以上； 转向角的传达步骤，在所述转向角速度为所述基准角速度以上时，传达转向角。
3.根据权利要求1所述的转向角控制方法，还包括: 转向角的传达步骤，当所述判断步骤的判断结果为，所述转向角误差未满所述基准误差值，或所述转向角速度超过所述基准角速度时，传达转向角。
4.一种车辆的电动式转向装置,包括:转向扭矩信号生成部， 所述转向扭矩信号生成部包括: PI控制器，接收转向角，并应对转向角执行PI控制； 停止区间判断部，判断是否为停止区间； 脉冲扭矩生成部，通过所述停止区间判断部判断为所述停止区间时，生成脉冲扭矩。
5.根据权利要求4所述的车辆的电动式转向装置，其特征在于， 所述停止区间判断部，在转向角误差为基准误差值以上，转向角速度为基准角速度以下时，判断为所述停止区间。
6.一种转向扭矩信号生成部，作为车辆的电动式转向装置中使用的转向扭矩信号生成部，包括: PI控制器，接收转向角，并应对转向角执行PI控制； 停止区间判断部，判断是否为停止区间； 脉冲扭矩生成部，通过所述停止区间判断部判断为所述停止区间时，生成脉冲扭矩。
全文摘要
本发明提供车辆的电动式转向装置的转向角控制方法，包括转向角控制执行步骤，随着转向扭矩的输入，由PI控制器执行转向角控制；判断步骤，判断转向角误差是否为基准误差值以上，及转向角速度是否为基准角速度以下；脉冲扭矩的输入步骤，当所述判断步骤的判断结果为，所述转向角误差为所述基准误差值以上，所述转向角速度为所述基准角速度以下时，输入脉冲扭矩。本发明在转向角追踪时不施加扭矩值而没有转向角变化的停止区间中，施加脉冲扭矩值，从而不对驾驶者产生异质感且可以提高反应性。
文档编号B62D5/04GK103101572SQ201210408330
公开日2013年5月15日 申请日期2012年10月24日 优先权日2011年11月15日
发明者李衡明 申请人:现代摩比斯株式会社