[發(fā)明專利]減小電動助力轉向系統(tǒng)中的方向盤振動的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410094390.3
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104044631B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設計）人: K.L.奧布利扎耶克;J.D.索波奇;S.普拉基薩桑
• 申請（專利權）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D137/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 馮春時,何逵游

技術領域

技術領域總體涉及電動助力轉向（EPS）系統(tǒng)，更具體地涉及用于減小在EPS系統(tǒng)中發(fā)生的周期性方向盤振動的技術。

背景技術

電動助力轉向（EPS）系統(tǒng)使用電動馬達，其可以直接聯(lián)接到轉向齒輪或轉向柱以減少駕駛員在車輛轉向中的努力。在車輛操作期間，駕駛員將力施加到方向盤以努力使車輛轉向。這導致“駕駛員扭矩”施加到聯(lián)接于方向盤的軸。扭矩傳感器檢測由駕駛員施加到轉向柱的扭矩，并將此信息傳遞到電子控制單元。電子控制單元產(chǎn)生應用到電動馬達的馬達控制信號，使電動馬達產(chǎn)生與駕駛員扭矩組合的“馬達輔助扭矩”。然后，該組合的扭矩用于使車輛轉向。這允許根據(jù)行駛條件改變施加的輔助的量。

在車輛中存在多種類型的不希望的振動、噪音、脈動、干擾和其他形式的波動振動能量；這些現(xiàn)象以下統(tǒng)稱且廣泛地稱為“振動”。振動可以具有多種源，包括諸如不規(guī)則路面的外部源以及內部源。

內部源引起的周期性振動可以傳播通過車輛，并且會引起某些車輛構件的駕駛員可注意到的不合期望的抖動或移動。例如，在車輪組件處產(chǎn)生的周期性振動可以組合從而在方向盤柱上產(chǎn)生動態(tài)扭矩，這引起方向盤在任一方向以小幅度周期地轉動。當在平坦或平整路面上發(fā)生此類事件時，對于駕駛員都更加明顯，并且有時被稱為“平整道路抖動”（SRS）。SRS通常在大約50至100mph之間時最能夠被注意到，并且展現(xiàn)出大約10至20Hz的頻率。在50mph，平整道路抖動以大約10Hz發(fā)生。SRS趨向于以速度的大致線性函數(shù)增加，使得在100mph時，SRS以大約20Hz發(fā)生。這些振動可以由車輛的駕駛員感知，并且這些方向盤振動可以使駕駛員分心或者困擾駕駛員。

因此，期望提供用于抑制具有EPS系統(tǒng)的車輛中的方向盤振動的改進的方法、系統(tǒng)和裝置。另外，本發(fā)明的其它所期望的特征和特性將從結合附圖以及前述技術領域和背景技術的下述詳細說明和權利要求變得清楚。

發(fā)明內容

提供用于降低電動助力轉向系統(tǒng)中的方向盤振動的裝置。在一個實施例中，裝置包括提供車輛的至少一個車輪的平均車輪角速度的傳感器以及處理器，該處理器構造成：由平均車輪角速度確定平均車輪角度；生成平均車輪角度的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)；利用從扭矩傳感器接收到的方向盤扭矩信號來處理正弦函數(shù)和余弦函數(shù)，以提取正弦函數(shù)和余弦函數(shù)中的至少一個的幅度分量；使用方向盤扭矩信號來重構正弦函數(shù)和余弦函數(shù)；將正弦函數(shù)和余弦函數(shù)組合以提供控制信號，并且通過控制信號來控制EPS系統(tǒng)以減弱車輛的方向盤中的平整道路抖動振動。

提供用于降低電動助力轉向系統(tǒng)中的方向盤振動的方法。在一個實施例中，方法估計車輛的至少一個車輪的平均車輪角速度；由平均車輪角速度確定平均車輪角度；生成平均車輪角度的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)；利用從扭矩傳感器接收到的方向盤扭矩信號來處理正弦函數(shù)和余弦函數(shù)，以提取正弦函數(shù)和余弦函數(shù)中的至少一個的幅度分量；使用方向盤扭矩信號來重構正弦函數(shù)和余弦函數(shù)；將正弦函數(shù)和余弦函數(shù)組合以提供控制信號，并且通過控制信號來控制EPS系統(tǒng)以減弱車輛的方向盤中的平整道路抖動振動。

此外，本發(fā)明還涉及以下技術方案。

1. 在具有電動助力轉向（EPS）系統(tǒng)的車輛中的一種方法，包括：

（a）估計車輛的至少一個車輪的平均車輪角速度；

（b）由平均車輪角速度確定平均車輪角度；

（c）生成平均車輪角度的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)；

（d）利用從扭矩傳感器接收到的方向盤扭矩信號來處理所述正弦函數(shù)和余弦函數(shù)，以提取所述正弦函數(shù)和余弦函數(shù)中的至少一個的幅度分量；

（e）使用所述方向盤扭矩信號來重構所述正弦函數(shù)和余弦函數(shù)；

將所述正弦函數(shù)和余弦函數(shù)組合以提供控制信號；和

（f）通過所述控制信號來控制所述EPS系統(tǒng)；

其中，車輛的方向盤中的平整道路抖動振動被減弱。

2. 如技術方案1所述的方法，其中，當車輛以基本上恒定的速度行駛時，執(zhí)行對所述正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的處理。

3. 如技術方案2所述的方法，其中，所述基本上恒定的速度超過45英里每小時（72.42千米每小時）。

4. 如技術方案1所述的方法，還包括：

對所述幅度分量執(zhí)行快速傅里葉變換（FFT）分析以提供FFT數(shù)據(jù)；

處理所述FFT數(shù)據(jù)以提供校正的平均車輪角速度；以及

重復步驟（b）至（f）；

其中，車輛的方向盤中的平整道路抖動振動被進一步減弱。