CN107757703B - 电机驱动动力转向***的控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了电机驱动动力转向(MDPS)***的控制装置和方法。该控制装置包括：预定的MDPS逻辑设备，其配置为，使用驾驶员转向输入信息以及车辆状态信息来确定并输出电机控制值；状态确定设备，其配置为，基于驾驶员转向输入信息来确定方向盘是否处于转向状态或恢复状态，并且输出方向盘状态信息；补偿逻辑设备，其配置为，依据驾驶员转向输入信息和车辆状态信息来确定弹性补偿值，并且基于电机控制值、弹性补偿值以及方向盘状态信息来确定并输出目标控制值；以及电机控制逻辑设备，其配置为，依据目标控制值来控制转向电机，以产生辅助转向扭矩。

Description

电机驱动动力转向***的控制装置和方法

技术领域

本发明涉及一种电机驱动动力转向***。更具体而言，本发明涉及这样一种电机驱动动力转向***的控制装置和方法：其不仅可以在驾驶员从中心位置向左或向右旋转方向盘以使车辆转向的转向阶段中，还可以在旋转的方向盘旋转并返回至中心位置的恢复阶段中，均增强驾驶员的转向感觉。

背景技术

概括而言，在转向时用于减小驾驶员的转向力的动力辅助转向***的示例包括：液压动力转向(Hydraulic Power Steering，HPS)***和电机驱动动力转向***(MotorDriven Power Steering System，MDPS)等，液压动力转向***使用由液压泵形成的液压来辅助驾驶员的转向力，电机驱动动力转向***使用电机的输出扭矩来辅助驾驶员的转向力。

在MDPS***中，可以依据车辆的行驶条件来控制用于转向辅助的电机在依据驾驶员的方向盘操纵而执行转向辅助功能时的输出。因此，相比于HPS***的转向性能和转向感觉，MDPS***提供了进一步增强的转向性能和转向感觉。

由此，近期制造的车辆广泛配备了可以依据行驶条件来改变和控制由电机的输出所产生的辅助转向力的MDPS***。

这样的MDPS***包括多种传感器，例如，检测依据驾驶员对方向盘的操纵而变化的转向角度(转向柱输入角度)的转向角度传感器、检测经由方向盘输入的转向扭矩(方向盘扭矩、转向柱扭矩)的扭矩传感器、检测车辆的速度的车辆速度传感器、车轮速度传感器、发动机RPM传感器、偏航角速度(yaw rate)传感器等；该***还包括控制器(MDPS ECU)以及转向电机(MDPS电机)。

在上述配置中，为了控制转向电机的操作和输出，控制器接收并获得驾驶员转向输入信息，例如转向角度、转向角速度、转向扭矩等，其还接收并获得车辆状态信息，例如车辆速度、车轮速度、发动机RPM、偏航角速度等。

转向角度指的是方向盘的位置。转向角速度可以是通过独立的传感器获得的加速度，或者可以是根据转向角度信号的差异信号而获得的角速度。转向扭矩是驾驶员施加到方向盘上的扭矩，换言之，是驾驶员输入扭矩。

控制器依据车辆速度来控制转向电机的驱动力，从而产生受控辅助扭矩(下文中，其称为“辅助转向扭矩”)。对此，在较低车速的条件下，用于转向辅助的电机输出增加，使得驾驶员能够以相对小的力来操纵方向盘。在较高车速的条件下，电机输出减小，使得驾驶员以相对大的力来操纵方向盘，从而可以确保车辆的驾驶稳定性。

当车辆高速移动时，如果方向盘过轻，则即使驾驶员以较小的力来操纵方向盘的情形，也可能导致危险情况。因此，驾驶稳定性下降。由此，转向辅助特性依据车辆速度而改变，其中，当车辆高速移动时，施加辅助转向扭矩使得控制方向盘所需的力增加，从而可以增强控制方向盘时的稳定性。

一般而言，用于辅助驾驶员的转向力的转向电机的输出是在控制器控制电机电流(辅助控制电流)施加到转向电机时产生的。

对此，控制器被配置为，随着控制器的调整，确定对应于基本上基于从车辆收集的信息(即，驾驶员转向输入信息和车辆状态信息)确定的输出值的电流，并且将所确定的电流施加到转向电机。从而，转向电机操作为产生辅助转向扭矩，该辅助转向扭矩是用于辅助驾驶员的转向力的力。

在转向***中，用于传递通过方向盘施加的驾驶员转向力以及依据驾驶员方向盘的电机产生的辅助转向力的元件包括：转向柱(steering column)、齿轮箱和万向节，所述转向柱安装在方向盘的下方，所述齿轮箱将从转向柱传递的旋转力转换为线性力，所述万向节将旋转力从转向柱传递至齿轮箱。

所述齿轮箱包括小齿轮和齿条杆，小齿轮接收来自万向节的旋转力，齿条杆上设置了与小齿轮接合的齿条。当小齿轮旋转时，齿条杆通过齿条向左或者向右线性地移动。

对此，齿条杆向左或向右的线性地移动所产生的力经由连接杆和球头节而传递至轮胎，从而改变轮胎的方向。

如上所述，在MDPS***中，电机控制值使用从车辆收集的信息来确定，使用电机控制值来控制电机的操作，从而实现了转向辅助。

对此，MDPS***中的电机输出的辅助转向扭矩影响驾驶员在操纵方向盘时所感受到的转向感觉。

图1示出了在MDPS***中，在特定车辆速度条件下，驾驶员依据转向角度感受到的示出了转向扭矩的滞后环线(hysteresis loop)。水平轴是指示出方向盘的位置的转向角度。竖轴是施加到方向盘的转向扭矩。

这里，转向角度的(+)区域可以是方向盘旋转到了基于中心位置(0°)的右侧的位置，转向角度的(-)区域可以是方向盘旋转到了基于中心位置的左侧的位置。

另外，转向扭矩的(+)(正)或(-)(负)指示驾驶员向方向盘施加转向扭矩的方向。随着向右旋转的方向盘的转向角度增加，(+)方向上的转向扭矩逐渐地增加，然后平滑地变化(称为段S1)。

随着向左旋转的方向盘的转向角度增加，(-)方向上的转向扭矩逐渐地增加，然后平滑地变化(在图中，扭矩的绝对值增加)(称为段S2)。

当然，驾驶员施加到方向盘的转向扭矩增加的情况意味着，电机产生的辅助转向扭矩反而减小。转向扭矩减小的情况意味着，辅助转向扭矩增加。

在图1中，“S1”或“S2”指的是驾驶员将方向盘从中心位置向任一个方向旋转的转向阶段，“R1”或“R2”指的是由驾驶员的操纵而已经旋转了的方向盘旋转返回中心位置的恢复阶段。

在一般的MDPS***中，为了增强驾驶员感受到的转向感觉，执行了基于传感器检测值等确定的补偿电机控制值的额外过程。电机的操作被控制为，以经补偿的控制值作为目标值来产生辅助转向扭矩。

对此，电机控制值可以是基于传感器检测值等在基本MDPS逻辑中获得的辅助转向扭矩。在该情况下，在根据从车辆收集的信息中确定补偿扭矩之后，使用补偿扭矩来补偿在基本MDPS逻辑中获得的辅助转向扭矩。以作为目标控制值的经补偿的扭矩来控制电机的操作。

这里，电机的电流被控制为使得经补偿的目标控制值输出。通过向电机施加对应于经补偿的目标控制值的电机电流来控制输出辅助转向扭矩的电机的操作。

可替选地，电机控制值可以是在基本MDPS逻辑中基于传感器检测值等而获得的电机电流(辅助控制电流)。在该情况下，根据从车辆收集的信息来确定电流补偿率，并且以电流补偿率来补偿在基本MDPS逻辑中获得的电机电流。之后，电机的操作通过向其施加的电机电流来控制。

然而，在常规的MDPS***中，在对电机控制值执行补偿以输出辅助转向扭矩中，补偿电机控制值的方法没有根据转向阶段和恢复阶段的区别而分开。

即，已知的只是主要用于增强驾驶员在转向阶段感受到的转向感觉的方法，并不存在分别控制用于转向阶段和恢复阶段的补偿操作的技术。

因此，存在着驾驶员尽管可以在转向阶段感受到满意的转向感觉，但是在恢复阶段的转向感觉令人不满意的问题。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种电机驱动动力转向***的控制装置和方法，其不仅可以在驾驶员从中心位置向左或向右旋转方向盘以使车辆转向的转向阶段增强驾驶员的转向感觉，而且还可以在已旋转的方向盘旋转并返回至中心位置的恢复阶段增强驾驶员的转向感觉。

本发明的各个方面致力于提供一种电机驱动动力转向(MDPS)***的控制装置，其包括：基本MDPS逻辑设备，其配置为，使用从车辆收集的驾驶员转向输入信息以及车辆状态信息，来确定并输出用于转向辅助的电机控制值；状态确定设备，其配置为，基于驾驶员转向输入信息来确定方向盘当前是否处于转向状态或恢复状态，并且输出方向盘状态信息；补偿逻辑设备，其配置为，依据所存储的设定信息中的驾驶员转向输入信息和车辆状态信息来确定弹性补偿值，并且基于电机控制值、弹性补偿值以及方向盘状态信息来确定并输出目标控制值；以及电机控制逻辑设备，其配置为，依据补偿逻辑设备输出的目标控制值来控制转向电机的操作，以产生辅助转向扭矩。

本发明的各个方面致力于提供一种电机驱动动力转向***的控制方法，其包括：使用从车辆收集的驾驶员转向输入信息以及车辆状态信息，确定用于转向辅助的电机控制值；基于驾驶员转向输入信息来确定方向盘当前是否处于转向状态或恢复状态；依据所存储的设定信息中的驾驶员转向输入信息和车辆状态信息来确定弹性补偿值；基于电机控制值、弹性补偿值以及所确定的方向盘状态信息，确定目标控制值；以及依据目标控制值来控制转向电机的操作，以产生辅助转向扭矩。

下面讨论本发明的其它方面和示例性实施方案。

应了解本文所用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语一般包括机动车辆，如客运汽车，包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆、包括多种小船和船舰的船只、飞机等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他选择性的燃料车辆(例如衍生自除了石油之外的来源的燃料)。本文所指的混合动力车辆为具有两种或更多种动力源的车辆，例如汽油动力车辆和电动车辆。

下面讨论本发明的上述特征及其它特征。

本发明的方法和装置具有其他的特征和益处，根据并入本文的附图和随后的具体实施方案，这些特征和益处将是显而易见的，或者在并入本文的附图和随后的具体实施方案中这些特征和益处得到了详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1是示出了显示在MDPS***中驾驶员依据转向角度而检测到的转向扭矩的滞后环线的视图；

图2是描述了根据本发明的示例性实施方案的弹性补偿的视图；

图3是示出了根据本发明的示例性实施方案的控制装置的配置的框图；

图4是示出了在转向阶段和恢复阶段都实施了弹性补偿时的滞后环线的参考视图；

图5是示出了根据本发明的示例性实施方案的实施了弹性补偿的情况的滞后环线的视图；

图6是描述了根据本发明的示例性实施方案的依据方向盘的操纵来区分转向阶段和恢复阶段的方法的视图；以及

图7和图8是示出了根据本发明的实施方案的控制过程的流程图。

应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其呈现了某种程度上经过简化的说明本发明的基本原理的各个示例性特征。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和形状将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，在附图的多幅附图中，附图标记指本发明的相同的或等同的部件。

具体实施方式

接下来将对本发明的不同实施方式详细地作出在此之后的引用，实施方式的实例被显示在所附附图中被描述如下。虽然本发明与示例性的实施方式相结合进行描述，但是应当了解，本说明书不是要将本发明限制为那些示例性的实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等同和其它实施方式。

此外，在下面的具体描述中，具有相同关系的构件分为“第一”、“第二”等，但是本发明不限于下面描述的顺序。

在说明书中，当说明一个元件“包括”或“包含”一个零件时，其不排除其他零件，而是可以进一步包括其他零件，除非文本清楚地说明了相反的指示。

本发明的各个实施方案涉及一种电机驱动动力转向***(下文中，称为“MDPS”)的控制装置和方法，本发明提供了可以在方向盘的转向阶段和恢复阶段都增强驾驶员感受到的转向感觉的控制装置和方法。

在本发明的示例性实施方案中，当方向盘的状态分为转向阶段S1和S2以及恢复阶段R1和R2时，其可以表示为如图1的滞后环线所示的那样。可以将方向盘旋转至基于中心位置的右侧或左侧的阶段定义为转向阶段。

此外，可以将在方向盘已经旋转至右侧或左侧之后、方向盘旋转返回、同时转向扭矩的扭矩值具有相比于转向阶段的扭矩值滞后的阶段定义为恢复阶段。

因此，图1的S1和S2指示转向阶段，R1和R2指示恢复阶段。

图1的滞后环线中的转向扭矩指的是驾驶员在旋转方向盘时施加的扭矩(其由驾驶员通过方向盘输入)。在MDPS***中，这样的转向扭矩由扭矩传感器检测。由扭矩传感器检测到的转向扭矩作为用于控制电机的操作的控制变量。

转向扭矩影响驾驶员在其旋转方向盘时感受到的转向感觉。

此外，在MDPS***中，电机控制值使用经传感器等从车辆收集的信息来确定，电机的操作被配置为使用电机控制值来控制，其中实现了转向辅助。

例如，控制器被配置为，使用驾驶员转向输入信息(其包括由传感器检测到的转向角度和转向扭矩)和车辆状态信息(其包括车辆速度)，依据驾驶员对方向盘的操作来确定辅助转向扭矩(或电机电流)，该辅助转向扭矩是电机控制值。

此外，控制器使用所确定的电机控制值来控制待应用至电机的电机电流，使得真正的电机输出用于驾驶员转向辅助的扭矩，即，目标辅助转向扭矩。

在MDPS***中，因为电机输出的辅助转向扭矩是用作转向辅助力的扭矩，所以该辅助转向扭矩还影响驾驶员在其操作方向盘时感受到的转向感觉。

转向角度指的是方向盘的位置。在图1中，转向角度的(+)区域可以是方向盘基于中心位置(0°)旋转到右侧的位置，转向角度的(-)区域可以是方向盘基于中心位置旋转到左侧的位置。

另外，转向扭矩的(+)或(-)指示驾驶员向方向盘施加转向扭矩的方向。在转向阶段S1，随着向右旋转的方向盘的转向角度增加，(+)方向上的转向扭矩逐渐增加，然后平滑地变化。

在转向阶段S2，随着向左旋转的方向盘的转向角度增加，(-)方向上的转向扭矩逐渐增加，然后平滑地变化(在图中，扭矩的绝对值增加)。

当然，驾驶员施加到方向盘的转向扭矩的增加的情况意味着，由电机产生的辅助转向扭矩反而减小。转向扭矩减小的情况意味着，辅助转向扭矩增加。由此，在设定用于控制MDPS***的信息时，辅助转向扭矩被设定为，使得用于转向角度的转向扭矩呈现如图1所示的滞后环线。

当MDPS***被配置为受控时，可以执行弹性补偿控制，使得驾驶员在操作方向盘时，可以随着弹性构件(其包括弹簧)拉动方向盘而从方向盘感觉到拉力。

图2是描述了根据本发明的示例性实施方案的弹性补偿的视图。

弹性补偿控制用于使得驾驶员在其操作方向盘时配置为从方向盘感觉到弹性拉力，从而增强转向感觉。为增强弹性，需要将方向盘设置为，当驾驶员基于中心位置(0°)以任意转向角度向右或向左旋转方向盘时，随着转向角度增加，驾驶员所施加并感觉到的转向扭矩也增加。

首先，将描述执行弹性补偿控制的控制装置的配置。

图3是示出了根据本发明的示例性实施方案的控制装置的配置的框图。根据本发明的示例性实施方案的控制装置被包括在控制器20中，如图所示，该控制装置包括：基本MDPS逻辑设备21、状态确定设备22、补偿逻辑设备23以及电机控制逻辑设备24，基本MDPS逻辑设备21被配置为，使用通过传感器11、12和13获得的驾驶员转向输入信息(其包括转向角度和转向扭矩)以及车辆状态信息(其包括车辆速度)来确定用于转向辅助的电机控制值，并且输出所确定的电机控制值；状态确定设备22被配置为，基于驾驶员转向输入信息来确定方向盘当前是否处于转向状态(其对应于转向阶段)或恢复状态(其对应于恢复阶段)，并且输出方向盘状态信息；补偿逻辑设备23被配置为，使用所存储的设定信息，依据驾驶员转向输入信息和车辆状态信息来确定弹性补偿值，并且被配置为，基于电机控制值、弹性补偿值以及方向盘状态信息来确定并输出目标控制值；电机控制逻辑设备24依据从补偿逻辑设备23输出的目标控制值来控制转向电机的操作。

在图3中，电机单元25可以包括转向电机(MDPS电机)和用于驱动转向电机的逆变器。该逆变器根据从电机控制逻辑设备24输出的控制信号(例如，PWM信号)来操作，并且驱动转向电机。

电机控制值可以是辅助转向扭矩，其基于包括转向角度、转向扭矩和车辆速度的信息来获得。在即时的情况下，弹性补偿值可以是弹性补偿扭矩，目标控制值可以是电机应当输出的最终辅助转向扭矩。

可替选地，电机控制值可以是基于包括转向角度、转向扭矩和车辆速度的信息而获得的电机电流。在即时的情况下，弹性补偿值可以是弹性补偿电流，目标控制值可以是目标电机电流。

电机控制逻辑设备24依据目标控制值来控制将要实际应用至电机的电机电流。因此，电机将要输出的辅助转向扭矩得到了控制。

在上述配置中，使用弹性补偿值，来执行用于补偿基本MDPS逻辑设备21要输出的电机控制值的弹性补偿控制。对此，补偿逻辑设备23以弹性补偿值补偿了基本MDPS逻辑设备21要输出的电机控制值，以确定目标控制值。

参照图2，为增强驾驶员感受到的弹性，在转向阶段S1或S2中在(+)或(-)方向上补偿了转向扭矩，使得由驾驶员感觉到的转向扭矩能够增加。

这就是说，在转向阶段S1或S2中，为了实现图2的经补偿的转向扭矩曲线，相比于没有应用补偿的情况，电机要输出的(+)或(-)方向的辅助转向扭矩被控制为，通过弹性补偿逻辑来降低。

此外，在具有包括0°(其称为中心位置)的预定的转向角度范围的中心区域内，在应用了弹性补偿时的转向扭矩相对于转向角度变化的变化率(斜率)被设定为，大于在没有应用弹性补偿时的转向扭矩相对于转向角度变化的变化率。

在转向阶段，(+)或(-)方向的转向角度被设定为，在(+)或(-)方向的转向角度已经增加至预定程度之后，以低变化率增加。

换言之，在补偿逻辑设备的存储的设定信息中，弹性补偿值可以设定为，使得相比于执行补偿操作之前确定的电机控制值的转向电机要输出的辅助转向扭矩，通过使用弹性补偿值来补偿电机控制值从而确定的目标控制值减小了转向电机要输出的辅助转向扭矩。

此外，在补偿逻辑设备的存储的设定信息中，弹性补偿值可以设定为，在由预定的转向角度范围确定的方向盘中心区域内，使得相比于执行补偿操作之前确定的电机控制值的辅助转向扭矩相对于转向角度变化的变化率，通过使用弹性补偿值来补偿电机控制值从而确定的目标控制值增加了辅助转向扭矩相对于转向角度变化的变化率。

对此，转向扭矩的变化率可以由电机要输出的辅助转向扭矩的变化率来替换。

因此，在驾驶员从中心位置向右(在(+)方向上)或向左(在(-)方向上)操作方向盘以使车辆转向的转向状态下，驾驶员可以感觉到转向扭矩的快速增加，从而感觉到中心区域以及与之相邻的区域内的弹性拉力。从而，转向感觉可以改善。

此外，即使在弹性补偿逻辑的设定信息中，弹性补偿值可以设定为，针对恢复区域R1或R2，驾驶员可以感觉到(+)或(-)方向的转向扭矩大于在执行补偿操作之前确定的转向扭矩。对此，图4示出了直接应用该弹性补偿值时的在恢复阶段R1和R2内的补偿转向扭矩曲线。

在图4中，恢复阶段R1和R2内的经补偿的转向扭矩曲线意味着，即使在恢复阶段内，相比于在执行补偿操作之前确定的转向扭矩，(+)或(-)方向的转向扭矩与转向阶段S1和S2内的转向扭矩以相同的方式增加。在与转向阶段S1和S2的弹性补偿值相同的弹性补偿值也应用到了恢复阶段R1和R2的情况下，驾驶员在恢复阶段R1或R2感觉到的转向扭矩增加。因此，存在着恢复性能下降的问题，并且在恢复过程中，旋转方向盘所需的力突然大幅地减小。因此，在弹性补偿逻辑的设定信息中，在弹性补偿值已经设定，使得即使驾驶员在恢复阶段R1和R2感觉到的转向扭矩大于在执行补偿操作之前确定的转向扭矩的情况下，仍对转向扭矩再次补偿，使得在方向盘的恢复过程中，转向扭矩小于直接应用弹性补偿值的情况下的转向扭矩。这就是说，转向扭矩被控制为，通过在恢复阶段R1和R2执行的再次补偿，转向扭矩具有如图5所示的转向扭矩状态。

为此，在控制器的状态确定设备22已经确定了方向盘是否处于转向状态或恢复状态之后，当方向盘处于转向状态时，则补偿逻辑设备23被配置为，受到控制仅执行弹性补偿控制，而不执行再次补偿；但是当方向盘处于恢复状态时，补偿逻辑设备23被配置为，受到控制使得，除了应用弹性补偿值之外，还执行应用额外的再次补偿值的再次补偿操作。

这就是说，补偿逻辑设备23被设定为，使得在恢复阶段R1或R2中，使用弹性补偿值来补偿电机控制值，并且使用再次补偿值额外地执行再次补偿，从而确定目标控制值。

在一个实施方案中，在补偿逻辑设备的存储的设定信息中，再次补偿值可以设定为，使得相比于执行额外补偿操作之前确定的值的转向电机要输出的辅助转向扭矩，使用再次补偿值来额外地补偿目标控制值从而确定的目标控制值增加了转向电机要输出的辅助转向扭矩。

此外，在补偿逻辑设备的存储的设定信息中，再次补偿值可以设定为，在由预定的转向角度范围确定的方向盘中心区域内，使得相比于执行额外补偿操作之前确定的电机控制值的相对于转向角度的变化的辅助转向扭矩变化率，使用再次补偿值，通过额外补偿目标控制值来确定的目标控制值减小了相对于转向角度的变化的辅助转向扭矩变化率。

由于再次补偿操作，在恢复阶段R1或R2，如图5所示，电机要输出的辅助转向扭矩被配置为，相比于仅应用弹性补偿值的情况该辅助转向扭矩增加，从而使得驾驶员能够应用并感觉到转向扭矩小于没有应用再次补偿情况下的转向扭矩。因此，可以防止恢复性能变差。

此外，在使用再次补偿操作的恢复操作过程中，当转向角度向中心位置逐渐地减小时，转向扭矩的变化率被配置为，受到控制以比没有应用再次补偿的情况小。另外，转向扭矩被配置为，受到控制以在中心区域以及与之相邻的区域中缓慢且平滑地变化，从而防止旋转方向盘所需的力突然大幅地减小所导致的转向陌生感。

在与弹性补偿值的相同方式中，再次补偿值可以通过根据驾驶员转向输入信息和车辆状态信息的值来从存储的设定信息中确定，并且再次补偿值可以是扭矩或电流值。

图6是描述根据本发明的示例性实施方案的依据对方向盘的操纵来区分转向阶段S1和S2和恢复阶段R1和R2的方法的视图。

在图6中，(+)的转向角度指的是方向盘基于中心位置0°向右旋转至预定位置的状态。对此，(+)方向指的是方向盘向右旋转的方向。

此外，(-)的转向角度指的是方向盘基于中心位置向左旋转至预定位置的状态。对此，(-)方向指的是方向盘向左旋转的方向。

对于转向阶段S1，转向角度和转向角速度都具有(+)值。对于转向阶段S2，转向角度和转向角速度都具有(-)值。

此外，对于恢复阶段R1，转向角度具有(+)值，而转向角速度具有(-)值。对于恢复阶段R2，转向角度具有(-)值，而转向角速度具有(+)值。

这些显示于下面的表1。

表1

分类	转向角度	转向角速度
			转向阶段S1	+	+
恢复阶段R1	+	-
			转向阶段S2	-	-
恢复阶段R2	-	+

因此，状态确定设备22可以依据转向角度和转向角速度来在转向状态和恢复状态中确定方向盘的状态，并且依据确定的结果来输出方向盘状态信息。

补偿逻辑设备23接收状态确定设备22输出的方向盘状态信息。当方向盘处于转向状态时，则补偿逻辑设备23被配置为，使用弹性补偿值来补偿电机控制值，并且补偿逻辑设备23还被配置为，确定最终目标控制值。

另一方面，如果方向盘处于恢复状态时，则补偿逻辑设备23不仅被配置为使用弹性补偿值来补偿电机控制值，而且还额外被配置为使用再次补偿值来补偿电机控制值，从而，补偿逻辑设备23被配置为确定最终目标控制值。

此外，补偿逻辑设备23向电机控制逻辑设备24输出所确定的最终目标控制值。电机控制逻辑设备24依据从补偿逻辑设备23输出的目标控制值来控制电机的操作。

在示例性实施方案中已经描述了，对于恢复状态(阶段R1或R2的状态)，执行了再次补偿操作，使得补偿逻辑设备23被配置为，确定再次补偿值，并且被额外配置为，使用所确定的再次补偿值来补偿已经由弹性补偿值补偿了的电机控制值，从而补偿逻辑设备23被配置为，确定最终目标控制值。然而，在另一个实施方案(下文中称为“第二实施方案”)中，补偿逻辑设备23可以仅在方向盘处于转向状态时执行弹性补偿控制操作，并且在方向盘处于恢复状态时可以不执行弹性补偿控制操作。

这就是说，在第二实施方案中，对于恢复状态，不应用弹性补偿，并且对通过预定的MDPS逻辑设备21确定并且输出的电机控制值不执行弹性补偿操作。

这意味着，对于恢复状态，在设定信息时，弹性补偿值和再次补偿值都设定为“0”，电机的操作被配置为，受到基本MDPS逻辑设备21输出的作为最终控制值的电机控制值的控制，而不受补偿。

因此，在第二实施方案中，电机控制值被配置为，受到控制，使得在恢复状态下，电机控制值不受补偿。从而，第二实施方案可以具有与上述执行了弹性补偿和再次补偿操作的实施方案(下文中称为“第一实施方案”)的效果相同的效果。

下面，将参照图7和图8来描述第一实施方案和第二实施方案的控制过程。

参照图7，在第一实施方案中，在S11，实时地获得包括转向角度、转向扭矩以及转向角速度的驾驶员转向输入信息，以及诸如车辆速度的车辆状态信息。在S12，依据转向角度、转向扭矩和车辆速度，确定电机控制值。

之后，在S13，依据转向角度、转向扭矩和车辆速度来确定弹性补偿值，并且在S14，依据转向角度和转向角速度来确定方向盘是否处于转向状态或恢复状态。

在方向盘处于转向状态(阶段S1或S2)的情形，则在S15-1、S15-3，使用所确定的弹性补偿值来补偿所确定的电机控制值，并且在S16-1、S16-3，将经补偿的值用作目标控制值，以控制电机的操作。从而，产生了受到该电机操作控制的辅助转向扭矩。

另一方面，当确定方向盘处于恢复状态时，则在步骤S15-2、S15-4，不仅使用所确定的弹性补偿值来补偿所确定的电机控制值，还通过独立确定的再次补偿值来额外地补偿该电机控制值。在S16-2、S16-4，将弹性补偿操作和额外地补偿操作所确定的值用作目标控制值，以控制电机的操作。从而，产生了受到该电机操作控制的辅助转向扭矩。

参照图8，在第二实施方案中，以与第一实施方案相同的方式执行该过程，直至确定方向盘的状态的操作。在确定了方向盘的状态之后，当确定其处于转向状态时，则在S15’-1、S15’-3，使用独立确定的弹性补偿值来补偿之前确定的电机控制值。在S16’-1、S16’-3，将经补偿的值用作目标控制值，以控制电机的操作。从而，产生了受到该电机操作控制的辅助转向扭矩。

另一方面，在确定了方向盘的状态之后，当确定其处于恢复状态时，则在S15’-2、S15’-4，不应用弹性补偿，将之前确定的电机控制值用作目标控制值，以控制电机的操作，而不进行补偿。

这就是说，对于恢复状态，不应用弹性补偿，而且电机的操作被配置为，使用之前确定的电机控制值来控制，而不进行弹性补偿，从而产生用于恢复的辅助转向扭矩。

如上所述，在电机驱动动力转向***的控制装置和方法中，方向盘的状态分为转向状态和恢复状态，并且确定方向盘是否处于转向状态或恢复状态。基于该确定的结果，依据转向状态或恢复状态来执行不同的控制操作。因此，不仅在转向阶段还是在恢复阶段，能够增强驾驶员的转向感觉。

具体而言，在应用弹性补偿逻辑时，可以防止在恢复阶段中产生不必要的弹性所导致的恢复性能的变差。另外，可以减轻恢复操作中的陌生感的问题。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够利用并实现本发明的各个示例性实施方案及其各种可替选形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式来限定。

Claims (10)

1.一种电机驱动动力转向***的控制装置，包括：

基本电机驱动动力转向逻辑设备，其配置为，使用从车辆收集的驾驶员转向输入信息以及车辆状态信息，来确定并输出用于转向辅助的电机控制值；

状态确定设备，其配置为，基于驾驶员转向输入信息来确定方向盘当前是否处于转向状态或恢复状态，并且输出方向盘状态信息；

补偿逻辑设备，其配置为，依据所存储的设定信息中的驾驶员转向输入信息和车辆状态信息来确定弹性补偿值，并且基于电机控制值、弹性补偿值以及方向盘状态信息来确定并输出目标控制值；以及

电机控制逻辑设备，其配置为，依据补偿逻辑设备输出的目标控制值来控制转向电机的操作，以产生辅助转向扭矩，

其中，当方向盘处于转向状态，所述补偿逻辑设备配置为，利用弹性补偿值来补偿基本电机驱动动力转向逻辑设备输出的电机控制值，并且该补偿逻辑设备还配置为，将经补偿的值确定为目标控制值，

在补偿逻辑设备的存储的设定信息中，弹性补偿值设定为，相比于执行补偿之前确定的电机控制值的转向电机要输出的辅助转向扭矩，利用弹性补偿值来补偿电机控制值而确定的目标控制值使转向电机要输出的辅助转向扭矩减小，

当方向盘处于恢复状态时，所述补偿逻辑设备配置为，利用弹性补偿值来补偿从基本电机驱动动力转向逻辑设备输出的电机控制值，然后该补偿逻辑设备额外地配置为，利用再次补偿值来补偿电机控制值，并且该补偿逻辑设备还配置为，将额外补偿的值确定为目标控制值，

所述再次补偿值由依据所存储的设定信息中的驾驶员转向输入信息和车辆状态信息的值来确定，

在补偿逻辑设备的存储的设定信息中，再次补偿值设定为，相比于执行额外补偿之前确定的目标控制值的转向电机要输出的辅助转向扭矩，利用再次补偿值来执行额外补偿而确定的目标控制值使转向电机要输出的辅助转向扭矩增加。

2.根据权利要求1所述的电机驱动动力转向***的控制装置，其中，所述状态确定设备配置为，基于驾驶员转向输入信息中的转向角度和转向角速度来确定方向盘的状态。

3.根据权利要求2所述的电机驱动动力转向***的控制装置，其中，当转向角度和转向角速度都具有正值，或者当转向角度和转向角速度都具有负值，所述状态确定设备配置为，确定方向盘处于转向状态。

4.根据权利要求2所述的电机驱动动力转向***的控制装置，其中，当转向角度具有正值且转向角速度具有负值，或者当转向角度具有负值且转向角速度具有正值，所述状态确定设备配置为，确定方向盘处于恢复状态。

5.根据权利要求1所述的电机驱动动力转向***的控制装置，其中，在补偿逻辑设备的存储的设定信息中，

弹性补偿值设定为，在由预定的转向角度范围确定的方向盘中心区域内，相比于执行补偿之前确定的电机控制值的相对于转向角度的变化的辅助转向扭矩的变化率，利用弹性补偿值来补偿电机控制值所确定的目标控制值使相对于转向角度的变化的辅助转向扭矩的变化率增加。

6.根据权利要求1所述的电机驱动动力转向***的控制装置，其中，在补偿逻辑设备的存储的设定信息中，

再次补偿值设定为，在由预定的转向角度范围确定的方向盘中心区域内，相比于执行额外补偿之前确定的目标控制值的相对于转向角度的变化的辅助转向扭矩变化率，利用再次补偿值通过额外补偿来确定的目标控制值使相对于转向角度的变化的辅助转向扭矩的变化率减小。

7.一种电机驱动动力转向***的控制方法，包括：

利用从车辆收集的驾驶员转向输入信息以及车辆状态信息，确定用于转向辅助的电机控制值；

基于驾驶员转向输入信息来确定方向盘当前是否处于转向状态或恢复状态；

依据所存储的设定信息中的驾驶员转向输入信息和车辆状态信息来确定弹性补偿值；

基于电机控制值、弹性补偿值以及所确定的方向盘状态信息来确定目标控制值；

依据目标控制值来控制转向电机的操作，以产生辅助转向扭矩，

其中，确定目标控制值包括：当方向盘处于转向状态时，利用弹性补偿值来补偿所确定的电机控制值，并且将经补偿的值确定为目标控制值，

在补偿逻辑设备的存储的设定信息中，弹性补偿值设定为，相比于执行补偿之前确定的电机控制值的转向电机要输出的辅助转向扭矩，利用弹性补偿值来补偿电机控制值而确定的目标控制值使转向电机要输出的辅助转向扭矩减小，

确定目标控制值包括：当方向盘处于恢复状态时，利用弹性补偿值来补偿所确定的电机控制值，然后利用再次补偿值来额外地补偿电机控制值，并且将经过额外补偿的值确定为目标控制值，

所述再次补偿值由依据所存储的设定信息中的驾驶员转向输入信息和车辆状态信息的值来确定，

在补偿逻辑设备的存储的设定信息中，再次补偿值设定为，相比于执行额外补偿之前确定的目标控制值的转向电机要输出的辅助转向扭矩，利用再次补偿值来执行额外补偿而确定的目标控制值使转向电机要输出的辅助转向扭矩增加。

8.根据权利要求7所述的电机驱动动力转向***的控制方法，其中，确定方向盘的状态包括，基于驾驶员转向输入信息中的转向角度和转向角速度来确定方向盘的状态。

9.根据权利要求8所述的电机驱动动力转向***的控制方法，其中，当转向角度和转向角速度都具有正值，或者当转向角度和转向角速度都具有负值，则确定方向盘处于转向状态。

10.根据权利要求8所述的电机驱动动力转向***的控制方法，其中，当转向角度具有正值且转向角速度具有负值，或者当转向角度具有负值且转向角速度具有正值，则确定方向盘处于恢复状态。

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