[发明专利]减小电动助力转向系统中的方向盘振动的系统和方法

说明书

技术领域

技术领域总体涉及电动助力转向（EPS）系统，更具体地涉及用于减小在EPS系统中发生的周期性方向盘振动的技术。

背景技术

电动助力转向（EPS）系统使用电动马达，其可以直接联接到转向齿轮或转向柱以减少驾驶员在车辆转向中的努力。在车辆操作期间，驾驶员将力施加到方向盘以努力使车辆转向。这导致“驾驶员扭矩”施加到联接于方向盘的轴。扭矩传感器检测由驾驶员施加到转向柱的扭矩，并将此信息传递到电子控制单元。电子控制单元产生应用到电动马达的马达控制信号，使电动马达产生与驾驶员扭矩组合的“马达辅助扭矩”。然后，该组合的扭矩用于使车辆转向。这允许根据行驶条件改变施加的辅助的量。

在车辆中存在多种类型的不希望的振动、噪音、脉动、干扰和其他形式的波动振动能量；这些现象以下统称且广泛地称为“振动”。振动可以具有多种源，包括诸如不规则路面的外部源以及内部源。

内部源引起的周期性振动可以传播通过车辆，并且会引起某些车辆构件的驾驶员可注意到的不合期望的抖动或移动。例如，在车轮组件处产生的周期性振动可以组合从而在方向盘柱上产生动态扭矩，这引起方向盘在任一方向以小幅度周期地转动。当在平坦或平整路面上发生此类事件时，对于驾驶员都更加明显，并且有时被称为“平整道路抖动”（SRS）。SRS通常在大约50至100mph之间时最能够被注意到，并且展现出大约10至20Hz的频率。在50mph，平整道路抖动以大约10Hz发生。SRS趋向于以速度的大致线性函数增加，使得在100mph时，SRS以大约20Hz发生。这些振动可以由车辆的驾驶员感知，并且这些方向盘振动可以使驾驶员分心或者困扰驾驶员。

因此，期望提供用于抑制具有EPS系统的车辆中的方向盘振动的改进的方法、系统和装置。另外，本发明的其它所期望的特征和特性将从结合附图以及前述技术领域和背景技术的下述详细说明和权利要求变得清楚。

发明内容

提供用于降低电动助力转向系统中的方向盘振动的装置。在一个实施例中，装置包括提供车辆的至少一个车轮的平均车轮角速度的传感器以及处理器，该处理器构造成：由平均车轮角速度确定平均车轮角度；生成平均车轮角度的正弦函数和余弦函数；利用从扭矩传感器接收到的方向盘扭矩信号来处理正弦函数和余弦函数，以提取正弦函数和余弦函数中的至少一个的幅度分量；使用方向盘扭矩信号来重构正弦函数和余弦函数；将正弦函数和余弦函数组合以提供控制信号，并且通过控制信号来控制EPS系统以减弱车辆的方向盘中的平整道路抖动振动。

提供用于降低电动助力转向系统中的方向盘振动的方法。在一个实施例中，方法估计车辆的至少一个车轮的平均车轮角速度；由平均车轮角速度确定平均车轮角度；生成平均车轮角度的正弦函数和余弦函数；利用从扭矩传感器接收到的方向盘扭矩信号来处理正弦函数和余弦函数，以提取正弦函数和余弦函数中的至少一个的幅度分量；使用方向盘扭矩信号来重构正弦函数和余弦函数；将正弦函数和余弦函数组合以提供控制信号，并且通过控制信号来控制EPS系统以减弱车辆的方向盘中的平整道路抖动振动。

此外，本发明还涉及以下技术方案。

1. 在具有电动助力转向（EPS）系统的车辆中的一种方法，包括：

（a）估计车辆的至少一个车轮的平均车轮角速度；

（b）由平均车轮角速度确定平均车轮角度；

（c）生成平均车轮角度的正弦函数和余弦函数；

（d）利用从扭矩传感器接收到的方向盘扭矩信号来处理所述正弦函数和余弦函数，以提取所述正弦函数和余弦函数中的至少一个的幅度分量；

（e）使用所述方向盘扭矩信号来重构所述正弦函数和余弦函数；

将所述正弦函数和余弦函数组合以提供控制信号；和

（f）通过所述控制信号来控制所述EPS系统；

其中，车辆的方向盘中的平整道路抖动振动被减弱。

2. 如技术方案1所述的方法，其中，当车辆以基本上恒定的速度行驶时，执行对所述正弦函数和余弦函数的处理。

3. 如技术方案2所述的方法，其中，所述基本上恒定的速度超过45英里每小时（72.42千米每小时）。

4. 如技术方案1所述的方法，还包括：

对所述幅度分量执行快速傅里叶变换（FFT）分析以提供FFT数据；

处理所述FFT数据以提供校正的平均车轮角速度；以及

重复步骤（b）至（f）；

其中，车辆的方向盘中的平整道路抖动振动被进一步减弱。