[發(fā)明專利]用于改進(jìn)的EPS系統(tǒng)穩(wěn)定性的慣性補(bǔ)償頻率整形

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610610134.4
• 申請日: 2016-07-29
• 公開（公告）號: CN106394654B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.K.黑爾斯;T.M.瓦倫吉卡;S.P.沙
• 申請（專利權(quán)）人: 操縱技術(shù)IP控股公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D101/00;B62D119/00
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 周春梅;張昱

本發(fā)明公開了用于改進(jìn)的EPS系統(tǒng)穩(wěn)定性的慣性補(bǔ)償頻率整形。用于動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)包括馬達(dá)；與該馬達(dá)通信的控制模塊，該控制模塊提供補(bǔ)償?shù)乃俣拳h(huán)命令至該馬達(dá)。該控制模塊包括接收車輛速度和速度環(huán)命令的穩(wěn)定性補(bǔ)償濾波器模塊，該穩(wěn)定性補(bǔ)償濾波器將二階濾波器應(yīng)用在速度環(huán)命令上以產(chǎn)生由該馬達(dá)使用的補(bǔ)償?shù)乃俣拳h(huán)命令。

相關(guān)申請的交叉引用

這個(gè)專利申請要求2015年7月31日遞交的美國臨時(shí)專利申請序列號62/199,457的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本文中。

背景技術(shù)

電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）測量包括扭桿扭矩和馬達(dá)速度的信號。這些信號可以用以設(shè)計(jì)控制算法和體系結(jié)構(gòu)，其提供期望的轉(zhuǎn)向感受，同時(shí)保持系統(tǒng)穩(wěn)定性。圖1圖示由兩個(gè)控制環(huán)組成的EPS控制體系結(jié)構(gòu)20：主要基于所測量的扭矩的扭矩環(huán)，以及基于所測量的馬達(dá)速度的速度環(huán)。在實(shí)際應(yīng)用中，兩個(gè)環(huán)都可以使用其他的EPS和車輛信號，諸如輔助命令、車輛速度，等等。速度控制器22控制速度環(huán)，以及扭矩控制器24控制扭矩環(huán)。速度控制器22提供部分馬達(dá)扭矩信號用于電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)30的馬達(dá)，并且扭矩控制器24提供馬達(dá)扭矩信號用于該馬達(dá)。馬達(dá)速度信號和馬達(dá)扭矩信號在加法塊28處結(jié)合，并且相加的信號被提供至電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)30的馬達(dá)。該馬達(dá)代表馬達(dá)控制體系結(jié)構(gòu)以及電機(jī)動態(tài)。該馬達(dá)產(chǎn)生作用在電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)30內(nèi)的部件上的扭矩命令。

頻率制約的阻尼、馬達(dá)速度阻尼和慣性補(bǔ)償是主要作用在速度環(huán)中的功能的示例。例如，慣性補(bǔ)償可以對馬達(dá)慣性進(jìn)行補(bǔ)償，但是較高的增益可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的穩(wěn)定性裕度（margins）的降低。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)包括馬達(dá)、與該馬達(dá)通信的控制模塊，該控制模塊提供補(bǔ)償?shù)乃俣拳h(huán)命令至該馬達(dá)，該控制模塊包括穩(wěn)定性補(bǔ)償濾波器模塊，該穩(wěn)定性補(bǔ)償濾波器模塊接收車輛速度和速度環(huán)命令，該穩(wěn)定性補(bǔ)償濾波器將二階濾波器應(yīng)用于速度環(huán)命令上以產(chǎn)生由該馬達(dá)使用的補(bǔ)償?shù)乃俣拳h(huán)命令。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，用于控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法包括接收車輛速度以及指示馬達(dá)的速度的速度環(huán)命令，用二階濾波器濾波速度環(huán)命令，以及基于所濾波的速度環(huán)命令產(chǎn)生由該馬達(dá)使用的補(bǔ)償?shù)乃俣拳h(huán)命令。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)包括馬達(dá)、與該馬達(dá)通信的控制模塊，該控制模塊提供補(bǔ)償?shù)乃俣拳h(huán)命令至該馬達(dá)，該控制模塊包括穩(wěn)定性補(bǔ)償濾波器模塊，該穩(wěn)定性補(bǔ)償濾波器模塊接收車輛速度和速度環(huán)命令，該穩(wěn)定性補(bǔ)償濾波器將二階濾波器應(yīng)用于速度環(huán)命令上以產(chǎn)生由該馬達(dá)使用的補(bǔ)償?shù)乃俣拳h(huán)命令。

通過結(jié)合附圖的下列描述，這些及其他優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更加明顯。

附圖說明

在說明書的結(jié)尾處的權(quán)利要求中特別地指出并且清楚地要求保護(hù)被視為本發(fā)明的主題。通過結(jié)合附圖的下列詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其他特征，以及優(yōu)點(diǎn)是明顯的，其中：

圖1是電動轉(zhuǎn)向控制體系結(jié)構(gòu)的框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電動轉(zhuǎn)向控制體系結(jié)構(gòu)的框圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的框圖；

圖4A是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的速度環(huán)的通用實(shí)施方式的數(shù)據(jù)流圖；

圖4B是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的速度環(huán)的特定實(shí)施方式的數(shù)據(jù)流圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的穩(wěn)定性補(bǔ)償濾波器的框圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的速度開環(huán)控制的奈奎斯特圖（Nyquist plot）。

具體實(shí)施方式