[发明专利]电动式转向系统的控制装置和控制方法

说明书

本发明提供一种电动式转向系统的控制装置和控制方法，可以当从由第一传感器检测的车辆速度信息或车轮速度信息判断车辆当前处于停止状态并且从由第二传感器检测的转向角信息判断方向盘当前处于方向盘保持状态时，根据施加到电动式转向系统的转向马达的当前马达施加电流，选择性地执行用于减小马达噪音的电动式转向系统的马达电流控制。

技术领域

本发明涉及一种电动式转向系统的控制装置和控制方法。更具体地，本发明涉及一种电动式转向系统的控制装置和控制方法，可以有效地解决使用DC马达代替无电刷AC(BLAC)马达作为转向马达的车辆中由DC马达的电刷(brush)和换向器(commutator)之间的不稳定接触状态导致的马达噪音问题。

背景技术

作为当车辆转向时用于减小驾驶员的转向力的动力转向系统，已知有使用由液压泵产生的液压来辅助驾驶员的转向力的液压式转向(HPS)系统和使用电动马达的输出扭矩来辅助驾驶员的转向力的电动式转向(在下文中，称为MDPS)系统。

在上述系统中，MDPS系统可以根据车辆的行驶条件来控制用于转向辅助的电动马达(转向马达)的输出扭矩，从而与液压式转向系统相比，提供改善的转向性能和转向感觉。

因此，在近来投放到市场的车辆中已广泛应用可以根据行驶条件来改变并控制由马达输出产生的转向辅助力的MDPS系统。

MDPS系统可以包括诸如用于检测根据驾驶员的方向盘操作的转向角(柱(column)输入角)的转向角传感器、用于检测通过方向盘输入的驾驶员的转向扭矩(方向盘扭矩、柱扭矩)的扭矩传感器、车辆速度传感器、车轮速度传感器、加速度传感器、RPM(每分钟转数)传感器、偏航率传感器等传感器、控制器(MDPS EC)和转向马达(MDPS马达)。

在该配置中，为了控制转向马达的驱动和输出，控制器被配置为从上述传感器的信号获得诸如转向角、转向角速度、转向扭矩等驾驶员的转向输入信息以及诸如车辆速度、车轮速度、加速度、发动机的RPM、偏航率等车辆状态信息。

这里，转向角表示方向盘的旋转位置，转向角速度是可以通过转向角信号的微分等获得的方向盘的旋转角速度值，转向扭矩是由驾驶员施加到方向盘的扭矩，即，用于操纵方向盘的驾驶员的输入扭矩。

扭矩传感器用于检测由驾驶员通过方向盘输入的转向扭矩，并且众所周知，使用扭杆的扭转程度来检测转向扭矩。而且，使用加速度传感器来检测车辆在所有方向上的加速度以判断车辆的行驶状态。

另外，车轮速度传感器是用于检测车轮的旋转速度以判断车辆的行驶条件的传感器，并且因为可以从车轮速度信号获得车辆速度，因此车轮速度传感器可以用作用于检测车辆速度的车辆速度传感器。

控制器基于驾驶员的转向输入信息和车辆状态信息来控制转向马达的输出以产生用于辅助转向的调整扭矩。在传统的MDPS系统中，转向马达的输出控制可以通过控制器控制施加到转向马达的马达电流来执行。

这时，控制器被配置为基于从车辆收集的信息，即，驾驶员的转向输入信息和车辆状态信息来确定电流量并将电流施加到转向马达，并且通过这时马达的驱动产生转向辅助扭矩，转向辅助扭矩是用于辅助驾驶员的转向力的扭矩。

另一方面，为降低制造成本，DC马达已代替BLAC(无电刷AC)马达被广泛用作中小型车辆的转向马达(MDPS马达)。

然而，与BLAC马达不同，由于电刷和换向器彼此接触而操作，因此DC马达在结构上存在噪音、振动和平顺性(NVH)不好的缺点。

这导致使驾驶员感到不适，因此成为阻碍使用DC马达作为转向马达的车辆的适销性的因素之一。因此，需要改善这种结构。

在应用使用DC马达作为转向马达的MDPS系统的车辆中，当在车辆停止期间将方向盘保持在特定位置时，即，当将方向盘保持在特定量以上的电流被施加到DC马达的位置时，需要改善在DC马达中产生的噪音问题。