[發明專利]轉向抖動控制

在審

• 申請號: 202010095251.8
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111572631A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 約瑟夫·M·拉德;達雷爾·艾倫·雷克;簡·布雷姆肯斯;丹尼爾·斯萊文
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B62D7/22
• 分類號: B62D7/22;B62D5/04
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 劉小峰

本公開提供了“轉向抖動控制”。一種轉向系統，包括：電動馬達，所述電動馬達能驅動地耦接到轉向柱；以及計算機，所述計算機通信地耦接到所述電動馬達。所述計算機被編程為隔離表示所述轉向柱的扭矩的數據中的抖動信號，并且指示所述電動馬達輸出馬達扭矩，所述馬達扭矩是基于移位一定相移的所述抖動信號，所述相移是基于車輪頻率。

技術領域

本公開總體上涉及車輛轉向，并且更特別地涉及車輛轉向抖動(nibble)控制。

背景技術

轉向抖動是車輛的駕駛員主要在直線駕駛期間通過轉向系統經歷的旋轉振動。轉向抖動可由輪胎與地面之間的力變化(即，因車輛的前車輪的不平衡)造成。當前車輪旋轉時，因不平衡造成的力變化通過轉向系統傳輸到方向盤。車輛駕駛員發現轉向抖動是不期望的。

發明內容

下述轉向系統主動地減少車輛的駕駛員所經歷的轉向抖動。所述轉向抖動的量值和頻率取決于所述車輛的輪速。所述轉向系統可操作以主動地抵消所述轉向抖動。特別地，所述轉向系統使用相位補償來針對大范圍的抖動頻率主動地抵消所述轉向抖動，所述抖動頻率包括高于、處于和低于所述轉向系統的諧振頻率的頻率。所述轉向系統的相位響應可包括諧振頻率周圍的180°相位變化。

所述轉向系統包括：電動馬達，所述電動馬達能驅動地耦接到轉向柱；以及計算機，所述計算機通信地耦接到所述電動馬達。所述計算機被編程為隔離表示所述轉向柱的扭矩的數據中的抖動信號，并且指示所述電動馬達輸出馬達扭矩，所述馬達扭矩是基于移位一定相移的所述抖動信號，所述相移是基于車輪頻率。

所述電動馬達可以是電動動力輔助轉向馬達。所述馬達扭矩可以是(1)根據所述轉向柱扭矩確定的動力輔助扭矩和(2)移位所述相移的所述抖動信號的和。

所述轉向系統還可包括扭矩傳感器，所述扭矩傳感器通信地耦接到所述計算機并且定位來檢測所述轉向柱的扭矩。

所述轉向系統還可包括：車輪，所述車輪能由所述轉向柱轉動；以及輪速傳感器，所述輪速傳感器通信地耦接到所述計算機并且定位來檢測所述車輪的旋轉。

一種計算機包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲指令，所述指令能由所述處理器執行以：隔離表示轉向柱扭矩的數據中的抖動信號；并且指示電動馬達輸出馬達扭矩，所述馬達扭矩是基于移位一定相移的所述抖動信號，所述相移是基于車輪頻率。

使所述抖動信號移位所述相移可包括：對所述抖動信號應用全通濾波器。所述全通濾波器可以是二階全通濾波器。所述全通濾波器可具有等于以下的傳遞函數

其中

其中f_車輪是所述車輪頻率，并且是所述相移。

所述存儲器可存儲與相移成對的車輪頻率的查找表，其中所述相移基本上最小化相應車輪頻率下的未補償抖動。

使所述抖動信號移位所述相移可包括：將所述抖動信號進行時延。

所述馬達扭矩可以是(1)根據所述轉向柱扭矩確定的動力輔助扭矩和(2)移位所述相移的所述抖動信號的反相的和。

隔離所述抖動信號可包括：應用調諧的諧振器軟件濾波器。

一種方法包括：隔離表示轉向柱扭矩的數據中的抖動信號；以及指示電動馬達輸出馬達扭矩，所述馬達扭矩是基于移位一定相移的所述抖動信號，所述相移是基于車輪頻率。

使所述抖動信號移位所述相移可包括：對所述抖動信號應用全通濾波器。所述全通濾波器可以是二階全通濾波器。所述全通濾波器可具有等于以下的傳遞函數

其中