[发明专利]电动助力转向的基于扭矩的中心感

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求享有于2011年9月9日提交的申请序列号为61/532,949的美国临时专利申请的优先权，其全部内容己作为参考并入本发明。

技术领域

本发明涉及控制转向系统的方法和系统，尤其涉及控制电动助力转向系统的中心感的方法和系统。

背景技术

车辆转向系统通常构造为车辆行驶中当驾驶员不向方向盘施加转向扭矩时，车辆转向趋向于回到中心位置或直线行驶位置。这项回到中心的功能是响应于作用于行驶中的车辆的被转向的前轮胎上的趋向于迫使被转向的轮胎回到居中(中心)位置的路面力。但是，转向系统中的过度的摩擦力可以干涉转向的回到中心的功能。一种公知的阻止该干涉的方法为减小转向系统的整体转向传动比。其将提升转向的灵敏度，但这通常不是想要的。

电动助力转向系统中，可以产生控制电动助力转向马达以提供回到中心位置的力的命令。向马达命令的力克服转向摩擦力，并允许所述回到中心的功能。当到达中心位置时，电动助力转向系统通常接收一个近乎为零的扭矩辅助命令，但是必须克服所述电动助力转向马达的惯性和反电动势(EMF)。该组合导致电动助力转向系统和传统的手动助力转向系统之间的驾驶感觉显著不同，传统的手动助力转向系统在中心位置机械地分离转向辅助机构。

因此，期望提供生成用于电动助力转向系统中电动助力转向马达的改善的命令信号的控制系统和方法。

发明内容

本发明的这些和其他的优势和特征在下面的结合附图的描述中将更加明显。

在一个实施例中，提供了一种用于控制电动助力转向系统的控制系统。所述控制系统包括第一模块，其设置为基于感测到的方向盘扭矩计算中心扭矩调整补偿。所述中心扭矩调整补偿设置为利用基于频率的方法补偿转向致动马达的惯性。所述控制系统还包括第二模块，其设置为生成基于中心扭矩调整补偿控制电动助力转向系统的转向致动马达的命令信号。

在另一个实施例中，提供一种控制电动助力转向系统的方法。所述方法包括基于感测到的方向盘扭矩计算中心扭矩调整补偿。所述中心扭矩调整补偿设置为利用基于频率的方法补偿转向致动马达的惯性。生成一个命令信号，其基于中心扭矩调整补偿控制电动助力转向系统的转向致动马达。

附图说明

在说明书的总结部分处的权利要求中具体指出并明确要求了作为本发明的主题。在下面的结合附图的详细描述中，本发明上述的和其他的特征和优势将易于理解，其中：

图1是示出了包括根据示例性实施例的转向系统的车辆的原理框图；

图2是示出了根据示例性实施例的转向控制系统的数据流图；

图3是示出了根据示例性实施例的中心扭矩补偿器模块的数据流图；

图4是示出了根据示例性实施例的基于扭矩的转向控制系统模型的数据流图；

图5是示出了建模的基于扭矩的补偿器与根据示例性实施例的转向控制系统的中心扭矩调整补偿相比的波德图；和

图6是示出了各种不同的转向控制系统设置中输入的驾驶员方向盘扭矩和感测到的方向盘扭矩之间关系的波德图。

具体实施方式

下面的描述本质上仅仅为示例性的，并不意在限制本公开、申请或用途。需要理解的是，贯穿附图相应的参考数字代表类似的或相应的部件和特征。

参考图1，其将结合具体的实施例描述本发明，但不限于该实施例，车辆10的一个示例性实施例包括所示的转向系统12。在不同的实施例中，转向系统12包括连接到转向轴16的方向盘14。在一个示例性实施例中，转向系统12是电动助力转向(EPS)系统，其进一步包括连接到转向系统12的转向轴16和车辆10的拉杆20，22的转向辅助单元18。例如，所述转向辅助单元18包括可通过转向轴16连接到转向致动马达19和齿轮传动装置的齿条和小齿轮转向机构(未示出)。操作过程中，由于车辆操作者转动方向盘14，转向致动马达19辅助移动拉杆20，22，进而分别移动分别连接到车辆10的道路车轮28，30的转向关节24，26。