[發明專利]用于車輛中的實時轉向響應補償的系統和方法

有效

• 申請號: 201810583961.8
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN109131538B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: I·A·巴迪魯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林偉峰

用于線控轉向車輛轉向系統的電子控制單元包括數據存儲部件，其存儲一定范圍的車輛速度下的期望橫向加速度與轉向角分布，以及與方向盤角度傳感器和偏航傳感器可操作地電子耦合的處理器。數據存儲部件包括電子指令，該電子指令使得處理器接收一定范圍內的車輛速度下的方向盤角度數據，接收與方向盤角度數據相關的范圍內的車輛速度下的車輛偏航數據，生成該范圍的車輛速度下的觀察到的橫向加速度與轉向角分布，以及基于期望橫向加速度與轉向角分布和觀察到的橫向加速度與轉向角分布的比較來生成轉向比校正。

技術領域

本公開總體上涉及車輛轉向系統。更具體地，本公開涉及用于車輛中的實時轉向響應補償的系統和方法。

背景技術

傳統汽車中的轉向系統連接通常通過轉向裝置與車輛前輪之間的直接機械連接來提供。例如，在齒輪齒條式轉向系統中，方向盤的旋轉使小齒輪旋轉，所述小齒輪與轉向系統的齒條部分中的接合凹口或齒嚙合。連桿將齒條部分連接到車輪，使得方向盤的任何旋轉運動最終都會使車輪旋轉到合力轉向角，該轉向角可以根據由轉向系統提供的轉向比而變化。其他轉向聯動裝置設計可以用來代替齒輪齒條式設計，例如用于再循環球式轉向系統中的蝸輪。然而，在任何一個例子中，所有的控制聯動裝置本質上都是純機械的。

相比之下，在線控轉向系統中，電子控制的轉向致動器定位在前驅動軸上或其附近，并且一個或多個換能器和/或其他傳感器測量或檢測對轉向裝置的轉向請求或輸入，轉向裝置通常是一個圓形方向盤。傳感器可以配置為測量方向盤的轉向角。然后，表示測量值或檢測值的電子輸入信號被電傳輸到轉向致動器，該轉向致動器響應于電子輸入信號執行轉向操作。

在線控系統中，轉向響應特性，即通過對方向盤的給定輸入實現的轉向角，是車輛制造中的初始設計參數，其部分基于市場細分、客戶偏好等。然而，隨著時間的推移，車輛底盤部件的磨損改變了車輛響應特性，使其不再是初始設計參數。相應地，隨著時間的推移，駕駛員會感覺車輛在某些情況下好像對轉向輸入的響應度減小或增加了。

線控系統可以配置成選擇性地將轉向比改變為部分由車輛速度確定的值，以優化轉向響應。因此，期望提供用于車輛中的實時轉向響應補償的系統和方法，使得即使當車輛底盤部件隨時間而發生磨損時，駕駛員也不會意識到轉向性能和響應度的任何明顯的減小。此外，通過隨后的詳細描述和所附權利要求，結合附圖和該引言部分，本公開的其他期望特征和特性將變得顯而易見。

發明內容

在一個實施例中，用于線控轉向車輛轉向系統的電子控制單元包括數據存儲部件，該數據存儲部件存儲一定范圍的車輛速度下的期望橫向加速度與駕駛員轉向角分布，以及與方向盤角度傳感器和偏航傳感器可操作地和電子耦合的處理器。數據存儲部件包括電子指令，所述電子指令使得處理器接收一定范圍內的車輛速度下的方向盤角度數據，接收與方向盤角度數據相關的該范圍內的車輛速度下的車輛偏航數據，生成該范圍的車輛速度下的觀察到的橫向加速度與駕駛員轉向角分布，以及基于期望橫向加速度與轉向角分布和觀察到的橫向加速度與轉向角分布的比較來生成轉向比校正。

在變型中，處理器從與電子控制單元可操作地耦合的方向盤傳感器或旋轉傳感器接收方向盤角度數據。處理器從與電子控制單元可操作地耦合的慣性測量單元接收車輛偏航數據。處理器配置成以前饋方式產生轉向比校正。處理器配置成基于轉向數據段分析來生成轉向比校正，其中在預定時間段內對觀察到的數據段執行數據段分析。處理器確定觀察到的數據段是否包括以小于預定平均車輛速度的平均車輛速度記錄的數據。處理器確定觀察到的數據段是否包括在小于預定絕對車輛速度范圍的絕對速度范圍內記錄的數據。處理器確定觀察到的數據段是否包括具有小于預定標準偏差范圍的標準偏差的數據。處理器還配置成將高通濾波器應用于觀察到的數據段。處理器進一步配置成關聯觀察到的偏航數據和橫向加速度分布。處理器進一步配置成計算相互關聯的觀察到的偏航數據和橫向加速度分布的均勻性。處理器還配置成基于偏航數據和車輛速度范圍來計算在該段期間車輛的橫向加速度。處理器還配置成確定在該段期間車輛的平均橫向加速度是否小于預定的正常操作橫向加速度。只有滿足所有所述操作條件標準的數據才用于進一步的數據分析。