[发明专利]用于确定电动助力转向系统的频率响应的齿条干扰测试

说明书

公开了一种用于确定动力转向系统的频率响应的系统和方法，所述动力转向系统包括转向辅助马达，所述转向辅助马达被配置为在被激活时围绕转向轴的轴线产生辅助扭矩。所述方法包括通过控制器监测扭矩传感器，其测量在第一频率扫描和第二频率扫描期间经历的所述转向轴的转向输出扭矩。所述方法还包括通过所述控制器基于在所述第一频率扫描和所述第二频率扫描期间监测的所述转向输出扭矩来确定传递函数，其中所述传递函数指示所述动力转向系统的所述响应。

引言

本公开涉及一种用于测试动力转向系统的系统和方法。具体地，本公开涉及一种用于执行齿条干扰测试以确定动力转向系统的频率响应的系统和方法。

转向系统通常包括连接到车辆的前轮的方向盘，其中驾驶员操纵方向盘以控制车辆运动的方向。许多车辆配备了动力转向系统以减少转动方向盘所需的总体工作量。如果车辆不包括动力转向系统，则驾驶员可能需要施加大量的力来转动方向盘。转动方向盘所需的工作量在较低速度和车辆停放时尤其明显。一些车辆也可能具有操纵后轮的后转向系统，其中前后转向系统协同工作以形成四轮转向系统。

动力转向系统包括电动或液压致动器以增加由驾驶员施加在方向盘上的机械力。例如，电动助力转向(EPS)系统包括通过驱动机构沿转向轴线或齿条联接到轴的电动马达。电动马达产生辅助扭矩并且与转向辅助控制器通信，所述转向辅助控制器存储用于计算由电动马达产生的辅助扭矩的算法。

系统的频率响应表示系统在不同频率下的输入和输出之间的关系。动力转向系统的频率响应是基于存储在转向辅助控制器中用于计算辅助扭矩的算法。然而，在至少一些情况下，可能无法访问存储在转向辅助控制器中的算法。这可能成为问题，因为用于估计频率响应的现有测试程序可能需要访问存储在转向控制器中的算法。

因此，虽然现有的测试程序实现了其预期目的，但是需要一种用于确定动力转向系统的频率响应的新的和改进的系统和方法。

发明内容

根据若干方面，公开了一种用于确定动力转向系统的频率响应的方法。转向辅助马达被配置为在被激活时围绕转向轴的轴线产生辅助扭矩。所述方法包括通过控制器将命令的转向角传输到连接到所述转向轴的旋转致动器。响应于接收到所述命令的转向角，所述方法包括将所述旋转致动器致动到所述命令的转向角。所述旋转致动器通过施加方向盘扭矩来维持位置。所述转向轴通过柔性扭杆和惯性轮连接到所述旋转致动器。所述方法包括通过所述控制器将齿条干扰力控制信号传输到至少一个致动器，其中所述至少一个致动器联接到齿条并且被配置为沿基本线性方向致动所述齿条。响应于接收到所述齿条干扰力控制信号，所述方法包括通过所述至少一个致动器产生第一频率扫描和第二频率扫描，其中所述转向辅助马达在所述第一频率扫描期间被停用并且在所述第二频率扫描期间被激活。所述方法还包括通过所述控制器监测扭矩传感器，所述扭矩传感器测量在所述第一频率扫描和所述第二频率扫描期间经历的所述转向轴的转向输出扭矩。最后，所述方法包括通过所述控制器基于在所述第一频率扫描和所述第二频率扫描期间监测的所述转向输出扭矩来确定传递函数。所述传递函数指示所述动力转向系统的所述频率响应。

在本公开的附加方面中，所述方法包括通过基于在所述第一频率扫描期间测量的所述转向输出扭矩计算机械传递函数来确定传递函数。

在本公开的另一方面，所述方法还包括基于以下项来确定所述机械传递函数：

其中RDF2SWT_na(s)是在没有所述转向辅助马达辅助的情况下从所述齿条干扰力到所述方向盘扭矩的估计传递函数，SWT_na是在没有所述转向辅助马达辅助的情况下的所述方向盘扭矩，并且RDF_na是在没有所述转向辅助马达辅助的情况下的所述齿条干扰力。

在本公开的再又一方面，所述方法还包括通过以下项来确定在所述转向辅助马达的辅助下从所述齿条干扰力到所述方向盘扭矩的估计传递函数：