[发明专利]电力辅助转向系统及产生该系统的扭矩阻尼分量的方法

说明书

一种电力辅助转向系统，包括第一部分和第二部分，第一部分在使用中确定指示转向部件的位置的第一信号(Qcol)的符号，第二部分在使用中确定指示转向部件的速度的第二信号(CV)的符号。处理单元(7)，在使用中根据两个信号的确定的符号来确定方向盘(6)是移动远离中心位置还是返回中心位置，并且在方向盘(6)移动远离中心时和方向盘返回中心时使用不同的调谐来设置扭矩阻尼分量(9)的值。当处理单元检测到与在移动远离中心之后返回中心或者在返回中心之后移动远离中心的移动对应的转向方向的改变时，处理单元(7)可以混合两个调谐。

技术领域

本发明涉及这样一种类型的电力辅助转向系统，其中电动马达适于向诸如驾驶杆的转向部件施加辅助扭矩，以便减少控制车辆所需的驾驶员努力。

背景技术

在简单的电力辅助转向系统中，提供了被布置为使得驾驶杆中的扭矩水平被测量的扭矩传感器。根据这种测量，控制器计算指示要由附连到驾驶杆的电动马达生成的扭矩的扭矩需求信号的值。马达向驾驶杆施加与驾驶员所需要的一样感觉的扭矩，从而减少转动车轮所需的努力。

当驾驶员转动方向盘时，期望在驾驶员主动转动方向盘时提供非常小的车轮阻尼，但是当驾驶员将他们的手离开方向盘时允许方向盘转动时提供更高的阻尼分量。

扭矩阻尼分量可以采取多种形式。例如，在本领域中已知的是，在扭矩需求信号内包括扭矩阻尼分量，该扭矩阻尼分量被用于驱动模仿传统液压系统中存在的粘性摩擦的机械现象的马达。已经发现这为转向提供了非常自然的感觉，这使驾驶员感到安心。

还已知提供其幅度一般随着驾驶杆速度从零转速下的零扭矩到某个任意最大速度下的最大值而增加的阻尼分量。这可以通过施加可以作为取决于杆速度的缩放因子而被修改的阻尼水平来实现。实际上，随着扭矩阻尼分量增加，马达输出的扭矩减小，因此辅助的量减小。这在高车速下提供了增加的阻尼并因此提供了稳定性，同样为驾驶员提供了令人放心的可靠感觉并且使车辆在速度上感觉更稳定。

在现有技术中已知提供扭矩阻尼分量，其代表作为杆速度的线性函数的第一杆速度项和可选地作为杆速度的平方的函数的第二杆速度项或更高阶因子的总和，并且其中扭矩需求信号取决于扭矩阻尼分量的值。

具有线性和二次项的阻尼分量以及应用于这些项中的每一个的相关联的增益是针对给定车辆预设的，并且整体功能被称为调谐。通过改变增益项，可以改变或调谐转向感，并且这将在车辆的开发期间设置。一旦被设置，增益项就将被存储在存储器中以供转向系统的处理单元访问。

在US 8,041,481B2中教导的另一种布置中，确定转向角的符号以及转向角速度的符号。根据这些符号，确定车轮朝着或远离中心位置的移动方向。当符号暗示车轮正在被驾驶员主动移动远离中心位置时，第一乘数应用于由预设调谐确定的阻尼分量的值，并且当符号暗示车轮被允许返回正前方位置时，更高的第二乘数应用于由相同预设调谐设置的阻尼分量的值。当主动转向远离中心时可以允许比移回中心时更大的阻尼。始终使用单个调谐。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的转向系统，该转向系统进一步增强转向行为并为驾驶员提供安心的感觉。

根据第一方面，本发明提供一种电力辅助转向系统，包括：

(a)第一部分，在使用中确定指示转向部件的位置的第一信号的符号，

(b)第二部分，在使用中确定指示转向部件的速度的第二信号的符号，

以及

(c)处理单元，在使用中根据两个信号的确定的符号来确定方向盘是移动远离中心位置还是返回中心位置，以及