[發(fā)明專利]根據(jù)依賴于方向盤扭矩的增益確定方向盤的設(shè)定點扭矩的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201980062953.1
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN112752698A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安德烈·米凱利斯;帕斯卡爾·穆萊爾;克里斯多夫·拉維耶;皮埃爾·拉米尼
• 申請（專利權(quán)）人: 捷太格特歐洲公司
• 主分類號: B62D6/00
• 分類號: B62D6/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 譚營營;胡彬

本發(fā)明公開了一種確定車輛電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤設(shè)定點扭矩的方法，所述設(shè)定點扭矩有助于確定直接或間接施加在方向盤上的發(fā)動機扭矩，該設(shè)定點扭矩是至少一個具有加速度維度的等效橫向加速度的函數(shù)，其特征在于，所述等效橫向加速度由至少依賴于方向盤扭矩的增益加權(quán)。

本發(fā)明涉及電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領(lǐng)域，更特別地涉及一種確定方向盤的設(shè)定點扭矩的方法。

車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的目的是允許駕駛員控制車輛的軌跡。該軌跡是由車輛在一段時間內(nèi)所占據(jù)的一組連續(xù)位置來描述的。車輛軌跡是依賴于一組參數(shù)的曲線，這些參數(shù)可以測量或計算。所述參數(shù)根據(jù)施加在車輛上以產(chǎn)生運動的力的狀態(tài)而變化。力的狀態(tài)將在下文中被稱為車輛的動態(tài)情況。這些參數(shù)例如是車輛的縱向速度、車輛的橫向加速度、車輛的偏航角速度、車輛的偏航加速度、施加在車輪上的力、方向盤角度、方向盤的旋轉(zhuǎn)速度等。

通過改變車輛車輪的定向角，駕駛員作用于車輛動態(tài)情況的某個參數(shù)，從而改變車輛的行駛軌跡。車輪的定向角尤其與方向盤的角度有關(guān)，以下稱為“方向盤角度”。駕駛員通過對方向盤施加一個力來改變方向盤角度，以下稱為“方向盤扭矩”。

為了使駕駛員能夠控制車輛的行駛軌跡，重要的是駕駛員能夠通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向盤感受到車輛的動態(tài)情況。

一般來說，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由若干元件組成，包括所述方向盤、齒條和兩個均連接至橫拉桿的車輪。齒條是允許操縱車輪的部件，也就是說，允許通過橫拉桿改變車輪的方向角。齒條將方向盤角度的變化轉(zhuǎn)化為車輛車輪旋轉(zhuǎn)的變化。

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括計算機，該計算機特別確定駕駛員在操縱方向盤時要感受到的扭矩，以下稱為設(shè)定點扭矩。計算機對方向盤扭矩進行伺服控制，使其達到設(shè)定點扭矩。這樣，計算機改變駕駛員對車輛動態(tài)情況的感覺。根據(jù)車輛的動態(tài)情況，設(shè)定點扭矩會發(fā)生變化，駕駛員可以或多或少輕松地轉(zhuǎn)動方向盤。例如，當(dāng)車輛的動態(tài)情況對應(yīng)于停車情況，即車輛以低速執(zhí)行軌跡的情況時，駕駛員將能夠比車輛以高速(通常大于50km/h)執(zhí)行軌跡時更容易轉(zhuǎn)動方向盤。

方向盤扭矩到設(shè)定點扭矩的伺服控制是由控制電機來實現(xiàn)的。控制電機施加電機扭矩，使方向盤扭矩等于設(shè)定點扭矩。

在機械式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，在方向盤和齒條之間有一個機械連桿，一般由轉(zhuǎn)向柱來實現(xiàn)。然后，控制電機通過向齒條或轉(zhuǎn)向柱施加電機扭矩，間接向轉(zhuǎn)向輪施加電機扭矩。

在“線控轉(zhuǎn)向”型電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，測量或計算方向盤角度，使操縱電機通過齒條改變車輛車輪的方向。然后，控制電機將電機扭矩直接施加在方向盤上，以便特別是使駕駛員意識到齒條的慣性，也就是齒條的重量。因此，“線控轉(zhuǎn)向”型電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括兩個電機，一個是操縱電機，驅(qū)動齒條，另一個是控制電機，對方向盤扭矩施加反扭矩。

在專利FR2948334中描述了一種確定設(shè)定點扭矩的方式。更具體地說，設(shè)定點扭矩被確定為一個虛擬量的函數(shù)，也就是說，一個不對應(yīng)于物理參數(shù)的量，稱為“等效橫向加速度”，具有加速度維度(L.T-2)。等效橫向加速度是由至少一個施加在齒條上的力，也就是說代表施加在車輪上的力的力計算出來的。由此計算出的等效橫向加速度由取決于等效橫向加速度本身的增益加權(quán)。

這種等效橫向加速度的確定不能區(qū)分駕駛員握住或不握住方向盤的動態(tài)情況，即駕駛員對方向盤施加或不施加力的情況。例如，在環(huán)島的出口處就會遇到這樣的動態(tài)情況，駕駛員握住方向盤以便轉(zhuǎn)彎，然后他松開方向盤，使方向盤“自然地”回到中心，也就是說，在一個方向盤角度上，車輛執(zhí)行直線軌跡。

本發(fā)明的目的在于通過提出一種用于確定車輛的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向盤的設(shè)定點扭矩的方法來克服上述全部或部分缺點，所述設(shè)定點扭矩允許確定直接或間接施加在方向盤上的電機扭矩，所述設(shè)定點扭矩是具有加速度量綱的至少一個等效橫向加速度的函數(shù)，其特征在于，所述等效橫向加速度由依賴于至少一個方向盤扭矩的增益加權(quán)。