[发明专利]控制电动助力转向系统转向的装置和方法

说明书

公开了一种车辆的电动助力转向EPS系统的转向控制装置和方法。该装置包括：学习模块，配置为根据基于转向角的齿条端部的终止角来对学习终止角进行学习；角速度限制模块，配置为基于学习终止角和转向角检测目标极限角速度，基于转向角速度检测实际电机角速度，基于目标极限角速度和实际电机角速度之间的误差生成极限电流，并将转向角速度限制在目标极限角速度内；以及电机电流生成模块，配置为基于极限电流和从转向控制模块接收的指令电流生成用于电机控制的电机电流。该装置和方法可以防止齿条的限位器与齿轮箱壳体之间的机械碰撞。

技术领域

本公开的示例性实施例涉及一种车辆的电动助力转向(electric powersteering，EPS)系统的转向控制装置和方法，更具体地，涉及一种车辆的EPS系统的转向控制装置和方法，用于防止方向盘与左端或右端机械接触。

背景技术

在电动助力转向(EPS)系统中，电子控制单元(electronic control unit，ECU)通过基于由车速传感器、转向传感器、扭矩传感器等检测到的车辆的运行情况来驱动电机，在低速操作时赋予轻便舒适的转向感，并且在高速操作时赋予出色的方向稳定性以及沉重的转向感。此外，EPS系统基于方向盘的旋转角度提供方向盘的快速恢复力，以便在紧急情况下进行快速转向，从而为用户提供最佳的转向条件。

EPS系统通过经由安装在方向盘和齿轮箱之间的转向柱外部的电机来旋转转向轴，从而辅助驾驶员的转向力，以使驾驶员的方向盘的旋转动力向下传递。

在EPS系统中，当驾驶员旋转方向盘到其右端或左端时，在齿条的限位器和齿轮箱壳体之间发生机械碰撞。为了防止碰撞，EPS系统检测齿条中的转向位置，并根据随机设置的电流表自动改变电机的电流，从而减少因齿条的限位器与齿轮箱壳体之间的碰撞而产生的影响、降低噪声并防止对零件的机械损坏。

在公开号为10-2019-0034950(2019年4月3日)、名称为“车辆转向的装置和方法”的韩国专利申请中公开了本公开的背景技术。

发明内容

传统上，车辆的EPS系统检测齿条中的转向位置，并通过根据随机设置的电流表自动改变用于转向驱动的电机的电流来进行控制。

然而，传统方法的问题在于，尽管驾驶员旋转方向盘，但由于EPS系统的最大输出减小，所以方向盘不会旋转至其端部；或者，如果车辆的负载(诸如，低摩擦道路或爬行行驶)改变，则停止的方向盘被进一步旋转。

各个实施例旨在提供一种车辆的EPS系统的转向控制装置和方法，其通过在满足过载保护(over load protection，OLP)条件时学习齿条端部的终止角，并根据基于学习的终止角而检测的电机极限速度和实际电机速度之间的速度差限制电机电流，来防止齿条的限位器与齿轮箱壳体之间的机械碰撞。

在一个实施例中，一种车辆的电动助力转向(EPS)系统的转向控制装置包括：学习模块，配置为根据基于转向角的齿条端部的终止角对学习终止角进行学习；角速度限制模块，配置为基于所述学习终止角和所述转向角检测目标极限角速度，基于转向角速度检测实际电机角速度，基于所述目标极限角速度和所述实际电机角速度之间的误差生成极限电流，并将所述转向角速度限制在所述目标极限角速度内；以及电机电流生成模块，配置为基于所述极限电流和从转向控制模块接收的指令电流生成用于电机控制的电机电流。

在一个实施例中，所述学习模块包括：条件确定单元，配置为确定是否满足预设学习条件；以及学习单元，配置为每当所述条件确定单元的确定结果指示满足所述学习条件时，累积并存储所述终止角，并基于所述累积和存储的终止角对所述学习终止角进行学习。

在一个实施例中，所述条件确定单元包括：过载保护(OLP)操作条件确定单元，配置为基于柱扭矩和所述转向角速度确定是否满足OLP操作条件；以及转向角比较单元，配置为确定所述转向角是否超过预设转向角。