專利名稱：具有補(bǔ)償命令校準(zhǔn)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于計(jì)算動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的命令信號(hào)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
可以在產(chǎn)品開發(fā)期間針對(duì)轉(zhuǎn)向感覺調(diào)整電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向感覺可以基于給定的操作條件集合。然而，在一些情況下可能造成不一致的轉(zhuǎn)向感覺，所述情況諸如例如外部干擾、不同產(chǎn)品的變化以及駕駛條件。特別地，在一個(gè)實(shí)例中，包括補(bǔ)償命令作為電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)監(jiān)視的信號(hào)的一部分，其中該補(bǔ)償命令可以改變轉(zhuǎn)向感覺。補(bǔ)償命令典型地用來(lái)拒絕某些類型的干擾或者補(bǔ)償在電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中可能發(fā)生的某些類型的問題。補(bǔ)償命令的一個(gè)實(shí)例包括拒絕部分道路車輪不平衡影響。
發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括幅度計(jì)算模塊和命令模塊。幅度計(jì)算模塊接收補(bǔ)償命令。幅度計(jì)算模塊確定基于補(bǔ)償命令的命令幅度。命令模塊向動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生命令。該命令基于命令幅度。依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括幅度計(jì)算模塊、輔助值模塊和命令模塊。幅度計(jì)算模塊接收補(bǔ)償命令。幅度計(jì)算模塊基于補(bǔ)償命令確定命令幅度。輔助值模塊接收命令幅度并且基于命令幅度確定輔助值。命令模塊向動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生命令。該命令基于命令幅度和輔助值。依照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法。該方法包括基于補(bǔ)償命令確定命令幅度。該方法包括基于命令幅度確定輔助值。該方法包括向動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生命令，該命令基于命令幅度和輔助值。這些和其他優(yōu)點(diǎn)和特征根據(jù)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的描述將變得更加清楚明白。
在本說(shuō)明書結(jié)尾處的權(quán)利要求書中特別地指出并且清楚地要求保護(hù)被認(rèn)為本發(fā)明的主題。本發(fā)明的前面的和其他的特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述是清楚明白的，在附圖中:圖1為依照本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的電動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的框圖；圖2為圖解說(shuō)明依照本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施例的電動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖3圖解說(shuō)明了依照本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的用于計(jì)算命令幅度的示例性方法;圖4圖解說(shuō)明了依照本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的用于計(jì)算低通阻尼值的示例性方法；圖5圖解說(shuō)明了依照本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性低通阻尼混合框；以及圖6圖解說(shuō)明了依照本發(fā)明又一個(gè)示例性實(shí)施例的用于計(jì)算輔助值的示例性方法。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照附圖(其中將參照特定實(shí)施例而非對(duì)其限制地描述本發(fā)明)，圖1為一種示例性動(dòng)力電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10的示意圖。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10包括馬達(dá)20、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)22、速度傳感器26和控制模塊30。在如圖1所示的實(shí)施例中，控制模塊30與馬達(dá)20、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)22和速度傳感器26通信。馬達(dá)20為用于向轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)22提供扭矩輔助的電機(jī)。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)22可以包括耦合到上轉(zhuǎn)向軸40的手輪38。在一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10可以是車輛(未示出)的一部分，其中速度傳感器26指示車輛的速度。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，速度傳感器26確定驅(qū)動(dòng)軸(未示出)的旋轉(zhuǎn)速度，其中傳動(dòng)裝置(未示出)將引擎扭矩傳遞至驅(qū)動(dòng)車輛車輪的驅(qū)動(dòng)軸?？刂颇K30與馬達(dá)20、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)22和速度傳感器26通信?？刂颇K30控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10的操作?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，數(shù)據(jù)流程解說(shuō)明了用來(lái)控制圖1的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10的圖1的控制模塊30的一個(gè)示例性實(shí)施例。在各個(gè)實(shí)施例中，控制模塊30可以包括一個(gè)或多個(gè)子模塊和數(shù)據(jù)倉(cāng)。如在本文中使用的術(shù)語(yǔ)模塊和子模塊指的是專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的處理器(共享、專用或者組)和存儲(chǔ)器、組合邏輯電路和/或提供所描述的功能的其他適當(dāng)?shù)牟考?。如可以理解的，圖2中所示的子模塊可以被組合和/或進(jìn)一步分割以便類似地基于車輪速度信號(hào)來(lái)控制手輪處的道路車輪干擾。到控制模塊30的輸入可以產(chǎn)生自馬達(dá)20、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)22、速度傳感器26，產(chǎn)生自其他控制模塊(未示出)，可以被建模和/或可以被預(yù)先定義。控制模塊30包括幅度計(jì)算模塊50、低通阻尼模塊52、輔助值模塊54以及電動(dòng)力轉(zhuǎn)向(EPS)計(jì)算模塊56。到控制模塊30中的輸入包括補(bǔ)償命令60、馬達(dá)20的馬達(dá)速度62 (以弧度/秒為單位測(cè)量)、以Nm/rad/s為單位測(cè)量的阻尼值64、由速度傳感器26 (圖1中示出)測(cè)量的車輛速度66以及手輪38(圖1中示出)的手輪扭矩68。阻尼值64通常為馬達(dá)速度阻尼比例因子。在一個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)償命令60可以是大體為正弦的信號(hào)。補(bǔ)償命令60可以用來(lái)改變手輪38的感覺。幅度計(jì)算模塊50計(jì)算補(bǔ)償命令60的命令幅度70 (例如幅度)。圖3為用于計(jì)算命令幅度70的一種方法的示例性圖示。在如圖3所示的實(shí)施例中，計(jì)算補(bǔ)償命令60的絕對(duì)值，并且然后將其饋送通過第一低通濾波器(指示為低通濾波器I)和第二低通濾波器(指示為低通濾波器2)，該第二低通濾波器進(jìn)而提供命令幅度70。理解的是，圖3為說(shuō)明性實(shí)施例并且各種其他方法也可以用來(lái)計(jì)算命令幅度70。命令幅度70為到低通阻尼模塊52、輔助值模塊54和滯后命令71的輸入。向后參照?qǐng)D2，命令幅度70、馬達(dá)速度62和阻尼值64是到低通阻尼模塊52中的輸入。低通阻尼模塊52計(jì)算低通阻尼值72，該低通阻尼值以Nm為單位測(cè)量。圖4為一種計(jì)算低通阻尼值72的方法的示例性圖示。將命令幅度70輸入到低通阻尼混合框74 (其在圖5中更詳細(xì)地進(jìn)行圖解說(shuō)明)中以便計(jì)算低通截止頻率值76，該低通截止頻率值以赫茲為單位測(cè)量。將低通截止頻率值76和馬達(dá)速度62輸入到低通濾波器78中。將低通濾波器78的輸出和阻尼值64輸入到乘法器79中，該乘法器計(jì)算低通阻尼值72。圖5為圖4中所圖解說(shuō)明的用于計(jì)算低通截止頻率值76的低通阻尼混合框74的示例性圖示。在如圖5所示的實(shí)施例中，將命令幅度70輸入到查找表80中。查找表80將命令幅度70映射到混合值，該混合值被圖解說(shuō)明為低通阻尼混合值。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，低通阻尼混合值通常為范圍介于O和I之間的值。低通阻尼混合值與正常濾波器截止頻率值82混合。將低通混合值與補(bǔ)償命令值86混合。然后，將框84和88中的值組合在一起以便創(chuàng)建低通截止頻率值76。向后參照?qǐng)D2，補(bǔ)充命令值60、車輛速度66、滯后命令71和手輪扭矩68為到輔助值模塊54的輸入。輔助值模塊54計(jì)算輔助值90 (也在圖6中示出)，該輔助值以Nm為單
位測(cè)量。圖6為一種通過輔助值模塊54計(jì)算輔助值90的方法的示例性圖示。輔助值模塊54(圖2中示出)包括多個(gè)補(bǔ)償混合表92。將命令幅度70發(fā)送至補(bǔ)償混合表92之一。特別地，基于命令幅度70的值，將命令幅度70發(fā)送至補(bǔ)償混合表92之一(例如，其中將命令幅度70發(fā)送至用于相對(duì)最低值的標(biāo)記為‘輔助混合I’的補(bǔ)償混合表，并且將命令幅度70發(fā)送至用于相對(duì)最高值的標(biāo)記為‘輔助混合6’的補(bǔ)償混合表)。補(bǔ)償混合表92中的每一個(gè)創(chuàng)建相應(yīng)的混合值94。在如圖6所示的示例性實(shí)施例中，圖解說(shuō)明了六個(gè)混合表92和六個(gè)相應(yīng)的混合值94，然而也可以使用任何數(shù)量的混合表92。輔助值模塊54也包括輔助計(jì)算框96。多個(gè)輔助表98被提供用于給駕駛員正常轉(zhuǎn)向輔助(例如其中沒有提供補(bǔ)償)，以及多個(gè)補(bǔ)償輔助表100(其用于完全補(bǔ)償)。每個(gè)補(bǔ)償表100相應(yīng)于特定的車輛速度(例如其中標(biāo)記為‘補(bǔ)償輔助I’的補(bǔ)償表100相應(yīng)于相對(duì)最低車輛速度，并且標(biāo)記為‘補(bǔ)償輔助6’的補(bǔ)償表100相應(yīng)于相對(duì)最高車輛速度)。在相對(duì)大的補(bǔ)償命令60被提供的情況下，開發(fā)了用于補(bǔ)償輔助表100的值。在如圖所示的示例性實(shí)施例中，提供了六個(gè)正常輔助表98和六個(gè)補(bǔ)償輔助表100，然而也可以提供任何數(shù)量的正常輔助表98和補(bǔ)償輔助表100。來(lái)自正常輔助表98的值和來(lái)自補(bǔ)償輔助表100的值基于手輪扭矩68而被選擇。將相應(yīng)的混合值94與來(lái)自正常輔助表98和補(bǔ)償輔助表100的值組合以便創(chuàng)建值102。將值102發(fā)送至查找表動(dòng)態(tài)框104。查找表動(dòng)態(tài)框104接收作為輸入的車輛速度66、校準(zhǔn)速度表106和值102。查找表動(dòng)態(tài)框104基于車輛速度66在發(fā)送至查找表動(dòng)態(tài)框104的不同值102之間進(jìn)行插值以便產(chǎn)生輔助值90。向后參照?qǐng)D2，將輔助值90、低通阻尼值72、返回命令110和阻尼命令112中的每一個(gè)發(fā)送至EPS計(jì)算模塊56。返回命令110用來(lái)輔助在轉(zhuǎn)彎之后將手輪38(圖1中示出)返回到居中位置，并且阻尼命令112為用于提供高頻干擾拒絕的馬達(dá)速度62的高通濾波版本。然后，EPS計(jì)算模塊56計(jì)算EPS命令值120作為到動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10(圖1中示出)的馬達(dá)20的輸出。應(yīng)當(dāng)指出的是，盡管圖2圖解說(shuō)明了輔助值90和低通阻尼值72被發(fā)送至EPS計(jì)算模塊56，但是應(yīng)當(dāng)指出的是，EPS命令值120也可以基于其他的變量，諸如例如阻尼高通濾波器頻率、輔助低通濾波器頻率、依賴于頻率的阻尼表、滯后補(bǔ)償值、低通輔助值和高通增益。應(yīng)當(dāng)指出的是，所述變量可以是單個(gè)值、表格或者預(yù)期用于各個(gè)車輛速度的多個(gè)表格。當(dāng)與利用補(bǔ)償命令的可用的當(dāng)前EPS命令值相比時(shí)，EPS命令值120通常提供了改進(jìn)的轉(zhuǎn)向感覺。特別地，EPS命令值120可以提供在轉(zhuǎn)向感覺方面的改進(jìn)的一致性。這是因?yàn)楫?dāng)采用補(bǔ)償命令60時(shí)，控制模塊30監(jiān)視補(bǔ)償命令60的幅度并且混合諸如例如車輛速度之類的參數(shù)以便提供相對(duì)一致的轉(zhuǎn)向感覺。應(yīng)當(dāng)指出的是，如圖3-6中所示的實(shí)例圖解說(shuō)明了特定的混合方法，并且各種各樣的不同混合技術(shù)也可以由控制模塊30實(shí)現(xiàn)。而且，總體上參照?qǐng)D6，在采用諸如例如正常輔助表98和補(bǔ)償輔助表100之類的多個(gè)表格的情況下，可以采用正常輔助表98和補(bǔ)償輔助表100的任何組合。例如，正常輔助表98和補(bǔ)償輔助表100的前兩個(gè)集合可以從混合中省略。這是因?yàn)檎］o助表98和補(bǔ)償輔助表100的前兩個(gè)集合通常與相對(duì)低的車輛速度相應(yīng)，在這些相對(duì)低的車輛速度處轉(zhuǎn)向感覺通常不是考慮因素。盡管僅僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)容易理解的是，本發(fā)明并不限于這樣的公開的實(shí)施例。相反地，可以修改本發(fā)明以合并任何數(shù)量的迄今未描述但是符合本發(fā)明的精神和范圍的變化、改動(dòng)、替換或者等效布置。此外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，但是要理解的是，本發(fā)明的方面可以僅僅包括一些所描述的實(shí)施例。因此，本發(fā)明不要被看作由前面的描述限制。
權(quán)利要求
1.一種用于動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，包括: 幅度計(jì)算模塊，其接收補(bǔ)償命令，該幅度計(jì)算模塊基于補(bǔ)償命令確定命令幅度； 混合模塊，其接收命令幅度，基于命令幅度確定相應(yīng)的混合值；以及 命令模塊，其向動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生命令，該命令基于命令幅度和相應(yīng)的混合值。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中混合模塊包括多個(gè)混合表，并且其中混合模塊基于補(bǔ)償命令和所述多個(gè)混合表創(chuàng)建多個(gè)混合值。
3.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中混合模塊包括多個(gè)調(diào)整表，所述調(diào)整表用于正常轉(zhuǎn)向輔助并且用于在操作期間補(bǔ)償，每個(gè)調(diào)整表與特定的車輛速度相應(yīng)。
4.如權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其中混合模塊基于多個(gè)補(bǔ)償表、多個(gè)正常表和車輛速度來(lái)確定混合值。
5.如權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其中所述命令基于以下參數(shù)中的至少一個(gè)的混合:阻尼高通濾波器頻率，輔助低通濾波器頻率，依賴于頻率的阻尼，滯后補(bǔ)償，低通輔助以及高通增益。
6.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中命令幅度通過確定補(bǔ)償命令的絕對(duì)值而被計(jì)算，并且然后被發(fā)送至第一低通濾波器和第二低通濾波器。
7.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，包括確定發(fā)送至命令模塊的低通阻尼值的低通阻尼模塊，其中低通阻尼值基于命令幅度。
8.如權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其中低通阻尼值基于馬達(dá)速度和阻尼值。
9.如權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其中低通阻尼值通過將命令幅度輸入到阻尼混合框而被計(jì)算。
10.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中補(bǔ)償命令是大體為正弦的信號(hào)。
11.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述命令基于返回命令和阻尼命令。
12.—種用于動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng),包括: 幅度計(jì)算模塊，其接收補(bǔ)償命令，該幅度計(jì)算模塊基于補(bǔ)償命令確定命令幅度； 混合模塊，其接收命令幅度并且基于命令幅度確定相應(yīng)的混合值，該混合模塊包括多個(gè)混合表，該混合模塊基于補(bǔ)償命令和所述多個(gè)混合表創(chuàng)建多個(gè)混合值；以及 命令模塊，其向動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生命令，該命令基于命令幅度和相應(yīng)的混合值。
13.如權(quán)利要求12所述的控制系統(tǒng)，其中混合模塊包括多個(gè)調(diào)整表，所述調(diào)整表用于正常轉(zhuǎn)向輔助并且用于在操作期間補(bǔ)償，每個(gè)調(diào)整表與特定的車輛速度相應(yīng)。
14.一種控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法,包括: 基于補(bǔ)償命令確定命令幅度； 基于命令幅度確定相應(yīng)的混合值；以及 向動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生命令，該命令基于命令幅度和相應(yīng)的混合值。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，包括其中所述命令基于以下參數(shù)中的至少一個(gè)的混合:阻尼高通濾波器頻率，輔助低通濾波器頻率，依賴于頻率的阻尼，滯后補(bǔ)償，低通輔助以及高通增益。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有補(bǔ)償命令校準(zhǔn)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。提供了一種用于動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括幅度計(jì)算模塊和命令模塊。幅度計(jì)算模塊接收補(bǔ)償命令。幅度計(jì)算模塊確定基于補(bǔ)償命令的命令幅度。命令模塊向動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生命令。該命令基于命令幅度。
文檔編號(hào)B62D5/04GK103158762SQ20121059712
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者A·J·香檳, J·R·邁爾 申請(qǐng)人:操縱技術(shù)Ip控股公司