[发明专利]用于基于根据转向盘角度和横摆角速度计算转向盘的目标速度的可逆性功能确定设定点转矩的方法

说明书

本发明涉及一种用于确定车辆的动力助力转向系统的转向盘的设定点转矩的方法，所述设定点转矩使得可以确定由控制电机直接或间接施加在转向盘上的电机转矩，并且所述设定点转矩至少由可逆性功能确定，该可逆性功能被设计用于使转向盘的转向盘角度趋向车辆将遵循呈直线形式的轨迹的转向盘角度，所述可逆性功能包括第一步骤，在该第一步骤中根据转向盘角度确定转向盘的目标速度，其特征在于目标速度也是车辆的横摆角速度的函数。

技术领域

本发明涉及电动助力转向系统领域，并且更特别地，涉及一种用于确定车辆的电动助力转向系统的转向盘的设定点转矩的方法。

背景技术

车辆的转向系统的目的是允许驾驶员控制车辆的轨迹。轨迹由车辆随时间占据的一组连续位置来描述。车辆轨迹是依赖于可以被测量或计算的一组参数的曲线。所述参数根据施加在车辆上以便产生移动的力的状态而变化。力的状态在下文中将被称为车辆的动态情况。

通过改变车辆的轮的取向的角度，驾驶员作用于车辆的动态状况的参数，从而改变车辆的轨迹。轮的取向的角度特别地与转向盘的角度(下文中称为“转向盘角度”)关联。驾驶员通过在转向盘上施加力(在下文中称为“转向盘转矩”)来改变转向盘角度。

一般而言，转向系统包括几个元件，包括所述转向盘、齿条和各自连接到拉杆的两个轮。齿条是允许通过拉杆操纵轮(即，允许改变轮的取向的角度)的零件。齿条允许将转向盘角度方面的变化传递到车辆的轮的取向。

一种电动助力转向系统包括计算机，该计算机特别地确定在操纵转向盘时将由驾驶员感受到的转矩，以下称为设定点转矩。

一般而言，设定点转矩由几个功能(优选地为3个功能)的总和确定。功能允许确定设定点转矩的一部分。

例如，阻尼功能允许基于转向盘的旋转速度(以下称为“转向盘速度”)来确定设定点转矩的一部分。

控制功能允许基于施加在齿条上的力来确定设定点转矩的一部分。

可逆性功能允许确定允许将转向盘角度带“到中心”(即，趋向车辆执行直线轨迹的转向盘角度(以下称为“中心角度”))的设定点转矩的一部分。换句话说，可逆性功能允许带回转向盘，使得车辆执行直线轨迹。例如，当离开环形交叉路口时，这个功能特别有用。在这种情况下，驾驶员握住转向盘以便转动，然后他放开转向盘，使得转向盘“自然地”回到中心。

已知通过首先根据转向盘角度确定转向盘的目标速度来实行可逆性功能。当转向盘角度背离中心角度时，目标速度较高，并且当转向盘角度接近中心角度时，目标速度降低。因此，转向盘首先迅速回到中心角度，然后减速，直到到达中心角度。

目标速度的这种确定的缺点是它基于静态信息，即转向盘角度，而没有考虑车辆的动态情况。因此，给定角度下的目标速度是相同的，而与车辆动力学和路面的类型无关。这样做时，目标速度可能不适应车辆的动态情况，从而导致驾驶员的不自然的驾驶感受。

最后，当设定点转矩确定时，计算机由于控制电机而将转向盘转矩伺服控制为设定点转矩。控制电机施加电机转矩，使得转向盘转矩等于设定点转矩。

在机械式电动助力转向系统中，转向盘和齿条之间存在通常由转向柱构成的机械连杆。然后，控制电机通过在齿条上或转向柱上施加电机转矩，将电机转矩间接施加到转向盘上。

线控式电动助力转向系统包括两个机动化装置。测量或计算转向盘角度，使得操纵电机通过齿条改变车辆的轮的取向。然后，控制电机直接在转向盘上施加电机转矩，以便特别地使驾驶员意识到齿条的惯性，也就是说齿条的重量。

发明内容