用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法及控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法及控制裝置。尤其特別地，本發(fā)明 涉及一種助力轉(zhuǎn)向的控制方法及助力轉(zhuǎn)向的控制裝置，其通過使用一電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制裝 置內(nèi)的一電機(jī)，甚至在扭矩傳感器已發(fā)生故障的情況下，能夠持續(xù)地提供一轉(zhuǎn)向輔助力。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制方法是指一種使用轉(zhuǎn)向輔助力生成器（例如，一電機(jī)）以輔助 駕駛員轉(zhuǎn)向力的助力轉(zhuǎn)向控制方法。例如，所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制方法是指一種系統(tǒng)，該系 統(tǒng)測(cè)量駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩，計(jì)算與所述轉(zhuǎn)向扭矩相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向輔助力，以及當(dāng)駕駛員操縱 一方向盤時(shí)，通過使用一電機(jī)以提供所述轉(zhuǎn)向輔助力。
[0003] 這樣的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制方法幫助駕駛員使用較小的力以完成轉(zhuǎn)向操作，并且根 據(jù)車速提供不同的轉(zhuǎn)向輔助力，以防止高速行駛時(shí)因突然轉(zhuǎn)向所引起的事故。
[0004] 因此，準(zhǔn)確地測(cè)量駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩是非常重要的，以便能準(zhǔn)確地控制助力轉(zhuǎn)向。
[0005] 然而，由于一扭矩傳感器已發(fā)生故障，使得所述扭矩傳感器（用于測(cè)量駕駛員的 轉(zhuǎn)向扭矩）輸出的扭矩信號(hào)的穩(wěn)定性不能得到保證，因而，可能錯(cuò)誤地控制助力轉(zhuǎn)向，或者 不能完成助力轉(zhuǎn)向控制，這樣，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故。
[0006] 盡管存有這些問題，現(xiàn)有技術(shù)中的助力轉(zhuǎn)向控制方法在扭矩傳感器已發(fā)生故障的 情況下突然停止提供一轉(zhuǎn)向輔助力，因此，會(huì)引起助力轉(zhuǎn)向的差別感，而且無(wú)法提供駕駛員 充足的時(shí)間以面對(duì)故障問題。進(jìn)一步，在所述扭矩傳感器已發(fā)生故障的情況下，現(xiàn)有技術(shù) 中的助力轉(zhuǎn)向控制方法僅停止提供轉(zhuǎn)向輔助力，且不能提供一種持續(xù)提供轉(zhuǎn)向輔助力的方 法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種用于助力轉(zhuǎn)向的控制方法及控制裝 置，其在所述扭矩傳感器已發(fā)生故障的情況下，通過使用轉(zhuǎn)向角信息和車速信息能夠持續(xù) 地提供一轉(zhuǎn)向輔助力。
[0008] 另外，本發(fā)明提供一種方法及其裝置，其用于計(jì)算在無(wú)扭矩傳感器信息的情況下 提供一轉(zhuǎn)向輔助力所需的一補(bǔ)償目標(biāo)值。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種助力轉(zhuǎn)向的控制方法，包括：檢測(cè)一扭矩傳感器是 否已發(fā)生故障的故障檢測(cè)步驟；當(dāng)所述扭矩傳感器已發(fā)生故障時(shí)接收轉(zhuǎn)向角信息和車速信 息的信息接收步驟；通過使用所述轉(zhuǎn)向角信息和所述車速信息中的一個(gè)或多個(gè)信息以計(jì)算 一自調(diào)整扭矩和一電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的阻尼力、慣性力及摩擦力的補(bǔ)償目標(biāo)值計(jì)算步驟； 以及基于所述補(bǔ)償目標(biāo)值計(jì)算一轉(zhuǎn)向輔助力并且控制與所述轉(zhuǎn)向輔助力相對(duì)應(yīng)的電機(jī)控 制電流的供給的電流控制步驟。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種助力轉(zhuǎn)向的控制裝置，其包括：一故障檢測(cè)單元， 用以檢測(cè)一扭矩傳感器是否已發(fā)生故障；一信息接收單元，用以當(dāng)所述扭矩傳感器已發(fā)生 故障時(shí)接收轉(zhuǎn)向角信息和車速信息；一補(bǔ)償目標(biāo)值計(jì)算單元，用以通過使用所述轉(zhuǎn)向角信 息和所述車速信息中的一個(gè)或多個(gè)信息以計(jì)算一自調(diào)整扭矩和一電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的阻 尼力、慣性力及摩擦力；以及一電流控制器，用以基于所述補(bǔ)償目標(biāo)值計(jì)算一轉(zhuǎn)向輔助力并 且控制與所述轉(zhuǎn)向輔助力相對(duì)應(yīng)的電機(jī)控制電流的供給。
[0011] 如上所述，本發(fā)明提供用于助力轉(zhuǎn)向的控制方法和控制裝置，在一扭矩傳感器發(fā) 生故障的情況下，其通過使用轉(zhuǎn)向角信息和車速信息能夠持續(xù)地提供一轉(zhuǎn)向輔助力。
[0012] 另外，本發(fā)明提供一種方法及其裝置，其能夠計(jì)算在無(wú)扭矩傳感器信息的情況下 提供一轉(zhuǎn)向輔助力所需的一補(bǔ)償目標(biāo)值。
【附圖說明】
[0013] 結(jié)合參考以下的附圖和詳細(xì)說明將更好地理解本發(fā)明的上述和其他的目的、特性 和優(yōu)勢(shì)，其中：
[0014] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種助力轉(zhuǎn)向控制方法的步驟流程示意圖；
[0015] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例檢測(cè)一扭矩傳感器故障的說明示意圖；
[0016] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例計(jì)算橫向加速度信息的說明示意圖；
[0017] 圖4A和圖4B是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例基于橫向加速度信息以估計(jì)一自調(diào)整扭矩的 說明不意圖；
[0018] 圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例計(jì)算補(bǔ)償目標(biāo)值的概要框圖；
[0019] 圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例在補(bǔ)償目標(biāo)值計(jì)算步驟中計(jì)算一自調(diào)整扭矩的流程 示意圖；
[0020] 圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例在補(bǔ)償目標(biāo)值計(jì)算步驟中計(jì)算一阻尼力的流程示意 圖；
[0021] 圖8是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例在補(bǔ)償目標(biāo)值計(jì)算步驟中計(jì)算一慣性力的流程示意 圖；
[0022] 圖9是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例在補(bǔ)償目標(biāo)值計(jì)算步驟中計(jì)算一摩擦力的流程示意 圖；
[0023] 圖10是根據(jù)本發(fā)明一示例性實(shí)施例的助力轉(zhuǎn)向控制方法中計(jì)算一電機(jī)控制電流 的流程示意圖；以及
[0024] 圖11是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的助力轉(zhuǎn)向控制裝置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下文將披露一種助力轉(zhuǎn)向控制方法和一種助力轉(zhuǎn)向控制裝置。
[0026] 以下，結(jié)合參考附圖，將具體描述本發(fā)明的一些實(shí)施例。在描述本發(fā)明的組件時(shí)， 可以使用術(shù)語(yǔ)，例如第一、第二、A、B、（a)、（b)等類似詞。這些術(shù)語(yǔ)僅是為了將一結(jié)構(gòu)組件 與其他結(jié)構(gòu)組件區(qū)別出來(lái)，并且一相應(yīng)結(jié)構(gòu)組件的屬性、次序、順序等不應(yīng)受限于該術(shù)語(yǔ)。 應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)在說明書中描述一個(gè)組件與另一個(gè)組件"連接" "耦接""接合"時(shí)，雖然說明第 一個(gè)組件可以直接地與第二個(gè)組件"連接""耦接""接合"，一第三個(gè)組件也可能在第一個(gè) 組件與第二組件之間"連接" "耦接""接合"。
[0027] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種助力轉(zhuǎn)向控制方法的步驟流程示意圖。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，所述助力轉(zhuǎn)向控制方法包括：檢測(cè)一扭矩傳感器是否已發(fā) 生故障的故障檢測(cè)步驟；當(dāng)所述扭矩傳感器已發(fā)生故障時(shí)接收轉(zhuǎn)向角信息和車速信息的信 息接收步驟；通過使用所述轉(zhuǎn)向角信息和所述車速信息中的一個(gè)或多個(gè)信息以計(jì)算一自調(diào) 整扭矩（self-aligning torque)和一電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的阻尼力、慣性力及摩擦力的補(bǔ)償 目標(biāo)值計(jì)算步驟；以及基于所述補(bǔ)償目標(biāo)值計(jì)算一轉(zhuǎn)向輔助力并且控制與所述轉(zhuǎn)向輔助力 相對(duì)應(yīng)的電機(jī)控制電流的供給的電流控制步驟。
[0029] 參見圖1，本發(fā)明所述助力轉(zhuǎn)向控制方法包括檢測(cè)一扭矩傳感器是否已發(fā)生故障 的故障檢測(cè)步驟（S100)。所述扭矩傳感器檢測(cè)一作用于方向盤的轉(zhuǎn)向扭矩并且輸出與所述 轉(zhuǎn)向扭矩相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)。例如，所述轉(zhuǎn)向扭矩傳感器輸出一與扭桿的扭曲相對(duì)應(yīng) 的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)，其中所述扭桿是通過駕駛員的方向盤操作而被扭動(dòng)。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制 系統(tǒng)通過使用基于駕駛員的方向盤操作的轉(zhuǎn)向扭矩以提供一轉(zhuǎn)向輔助力。所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn) 向控制系統(tǒng)可以控制以允許在高速行駛過程中施加一較大力來(lái)操縱方向盤，而在低速行駛 過程中或者在停靠過程中并結(jié)合車速信息等施加一較小力來(lái)操縱方向盤。這樣，駕駛員可 以確保方向盤操作的便利性和安全性。
[0030] 為了使用所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，測(cè)量駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩是非常重要的，而 且所述扭矩傳感器可以測(cè)量駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩。然而，在所述扭矩傳感器發(fā)生故障的情況 下，所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)不能夠正確地提供一轉(zhuǎn)向輔助力，以至駕駛員不能夠完成 一準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)向操作。因此，在本發(fā)明所述助力轉(zhuǎn)向控制方法中，可以檢測(cè)所述扭矩傳感器是 否已發(fā)生故障，以便在所述扭矩傳感器發(fā)生故障的情況下，提供一準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)向輔助力。
[0031] 例如，確定一扭矩傳感器是否已發(fā)生故障可以通過一個(gè)或多個(gè)扭矩傳感器的轉(zhuǎn)向 扭矩信號(hào)的比對(duì)分析而完成。也就是說，在有兩個(gè)扭矩傳感器的情況下，若從兩個(gè)扭矩傳感 器接收到的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)之間的差值超過一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則可以判定為兩個(gè)扭矩傳感器中 的至少一個(gè)傳感器已發(fā)生故障?；蛘撸?dāng)駕駛員意識(shí)到扭矩傳感器不正常，并且通過一故障 按鈕接收到一故障信號(hào)時(shí)，也可以判定為一扭矩傳感器已發(fā)生故障。在其他情況下，當(dāng)所述 扭矩傳感器發(fā)生故障時(shí)，通過使用故障檢測(cè)邏輯所產(chǎn)生的故障信號(hào)以檢測(cè)一扭矩傳感器是 否已發(fā)生故障。另外，通過其他各種方法檢測(cè)一扭矩傳感器是否正常工作，而且本發(fā)明也不 限于上述的示例操作。
[0032] 同時(shí)，本發(fā)明所述助力轉(zhuǎn)向控制方法可以包括：當(dāng)所述扭矩傳感器已發(fā)生故障時(shí) 接收轉(zhuǎn)向角信息和車速信息的信息接收步驟（S102)。例如，在所述信息接收步驟中，當(dāng)確定 所述扭矩傳感器已發(fā)生故障時(shí)，從一轉(zhuǎn)向角傳感器或一電機(jī)位置傳感器接收轉(zhuǎn)向角信息， 從一車速傳感器接收車速信息。所述轉(zhuǎn)向角傳感器產(chǎn)生一轉(zhuǎn)向角信號(hào)，該轉(zhuǎn)向角信號(hào)包含 方向盤的轉(zhuǎn)向角信息。所述電機(jī)位置傳感器通過使用轉(zhuǎn)向輔助電機(jī)的一絕對(duì)角和一相對(duì)角 中的一條或多條信息以計(jì)算并提供駕駛員的轉(zhuǎn)向角信息。特別地，例如，首先，一電機(jī)驅(qū)動(dòng) 單元（a motor drive unit)通過使用一圓形磁鐵（circular magnet)和一霍爾傳感單元 以確定一電機(jī)的角速度；其中，所述圓形磁鐵按串行順序被