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CN101132963B - 用于控制电动转向辅助系统的方法 - Google Patents

用于控制电动转向辅助系统的方法 Download PDF

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CN101132963B CN2006800066888A CN200680006688A CN101132963B CN 101132963 B CN101132963 B CN 101132963B CN 2006800066888 A CN2006800066888 A CN 2006800066888A CN 200680006688 A CN200680006688 A CN 200680006688A CN 101132963 B CN101132963 B CN 101132963B
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Abstract

一种用于控制电动转向辅助系统的方法，所述电动转向辅助系统具有用于对转向装置提供辅助转矩的电动机，其中测量由驾驶者施加的方向盘转矩(TTS)。对测得的方向盘转矩信号(TTS)进行高通滤波，以确定惯性补偿转矩需求(TIC)，以便获得代表方向盘转矩信号(TTS)的动态特性的信号(TTS，HP)。按照本发明的方法使得能够修改取决于转向角速度的方向盘转矩的动态特性。一种具有用于执行所述方法的控制装置的电动转向辅助系统包括用于对转向装置提供辅助转矩的电动机。所述控制装置具有高通滤波器(10)，在该高通滤波器中对方向盘转矩信号(TTS)进行高通滤波。

Description

用于控制电动转向辅助系统的方法
本发明涉及用于控制电动转向辅助系统的方法，所述电动转向辅助系统具有用于对转向装置提供辅助转矩的电动机，其中测量由驾驶者施加的方向盘转矩。本发明还涉及具有用于执行所述方法的控制装置的电动转向辅助系统。
根据EP-A-1211158已知一种开头提及的那种类型的转向辅助系统以及用于控制该电动转向辅助系统的方法。根据转向柱的角加速度和代表电动机转子惯性的参数来计算要由电动机提供的辅助转矩。
本发明的目的在于，以价格优势的方式在电动转向辅助系统中提供改进的转向感觉。
为实现这个目的，提出了一种开头提及的那种类型的方法，在该方法中对测得的方向盘转矩信号进行高通滤波，以确定惯性补偿转矩需求，以便获得代表方向盘转矩信号的动态特性的信号。按照本发明的方法用于电动转向辅助系统中的惯性感觉的优化补偿。通过按照本发明提供的方向盘转矩信号的高通滤波，与提供辅助转矩一起地还考虑转向运动的动态特性，这是因为电动机的惯性补偿转矩需求是以经高通滤波的方向盘转矩信号的函数而确定的。按照本发明的方法的优点在于，作为电动转向辅助系统中的标准而获得的输入值被用于确定所述惯性补偿转矩需求。因此，不需要附加的传感器；只需要修改控制装置的编程。按照本发明的用于确定惯性补偿转矩需求的方法是非常灵活的，并且可以容易地适应与转向感觉有关的各种要求。
按照本发明的优选实施例，确定的惯性补偿转矩需求流入辅助及稳定性调节通路，以控制所述电动转向辅助系统。因此，按照本发明的附加控制分量使得得到一种稳定的控制系统。
由从属权利要求2-7将清楚地看出按照本发明的方法的其它优点和合适的发展。
本发明还提供一种具有用于执行按照本发明的方法的控制装置的电动转向辅助系统。所述电动转向辅助系统包括用于对转向装置提供辅助转矩的电动机。所述控制装置具有高通滤波器，在该高通滤波器中对方向盘转矩信号进行高通滤波。
由从属权利要求9-12将清楚地看出按照本发明的电动转向辅助系统的优点和合适的发展。
下面借助于参照附图进行的以下说明来更详细地说明本发明。在附图中：
图1表示按照本发明的用于电动转向辅助系统的辅助转矩控制装置的框图；以及
图2表示用于计算惯性补偿转矩需求的框图。
图1的框图表示如何确定电动机的转矩需求T以实现按照本发明的电动转向辅助系统中的改进转向感觉，该电动转向辅助系统具有用于对转向装置(转向轴或转向构件装置)提供辅助转矩的电动机。在不同的处理块中，由车速、方向盘转矩、方向盘角度和电动机速度的输入值来确定构成转矩需求T的各个贡献部分。下面说明流入转向辅助控制装置的辅助及稳定性调节通路中的惯性补偿贡献部分TIC的确定。
图2表示如何由方向盘转矩TTS、车速v、和方向盘转角
Figure G06806688820070904D000021
的输入值来确定惯性补偿贡献部分(惯性补偿转矩需求)TIC。
由驾驶者施加的方向盘转矩TTS借助于合适的传感器而被测量。在具有滤波器频率ΩBF的高通滤波器10中，测量信号TTS被转换成信号TTS，HP，该信号TTS，HP代表测得的方向盘转矩信号TTS的动态特性。
同样地测量方向盘转角
Figure G06806688820070904D000022
即方向盘从零位置开始转动的角度，并把相应的信号提供给具有第一滤波器频率ΩIC1的第一低通滤波器12。将低通滤波信号相对于时间取微分，并在具有第二滤波器频率ΩIC2的低通滤波器14中进一步进行低通滤波。
所得的方向盘角速度信号
Figure G06806688820070904D000023
连同当前的车速v一起被提供给具有特性曲线的多维集合的分配系统16。在分配系统中，对这两个输入值
Figure G06806688820070904D000031
、v的组合分配预定的惯性补偿因子KIC2。高通滤波的方向盘转矩信号TTS，HP乘以惯性补偿因子KIC2和符号因子KIC，TGS。
把乘积结果连同经低通滤波的方向盘角速度信号
Figure G06806688820070904D000032
一起提供给总和计算系统18。在总和计算系统18中，以方向盘角速度
Figure G06806688820070904D000033
的函数来计算惯性补偿转矩需求TIC的精确方向。惯性补偿转矩需求TIC的线性计算由下式给出：
Figure G06806688820070904D000034

Claims (12)

1.一种用于控制电动转向辅助系统的方法，所述电动转向辅助系统具有用于对转向装置提供辅助转矩的电动机，其中对由驾驶者施加的方向盘转矩(TTS)进行测量，所述方法的特征在于，对测得的方向盘转矩信号(TTS)仅进行高通滤波以确定惯性补偿转矩需求(TIC)，以便获得代表方向盘转矩信号(TTS)的动态特性的信号(TTS，HP)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量方向盘角度 
Figure DEST_PATH_FSB00000171810200011
并对方向盘角度信号进行低通滤波。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，使经低通滤波的方向盘角度信号相对于时间取微分，并再次进行低通滤波，以便获得方向盘角速度信号 
Figure DEST_PATH_FSB00000171810200012
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方向盘角速度信号 
Figure DEST_PATH_FSB00000171810200013
和当前车速(v)被提供给分配系统(16)，该分配系统对方向盘角速度信号和当前车速的组合 
Figure DEST_PATH_FSB00000171810200014
分配预定的惯性补偿因子(KIC2)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，经高通滤波的方向盘转矩信号(TTS，HP)乘以惯性补偿因子(KIC2)和符号因子(KIC，TGS)。
6.如权利要求3-5中任意一项所述的方法，其特征在于，在总和计算系统(18)中以方向盘角速度信号 
Figure DEST_PATH_FSB00000171810200015
的函数来计算惯性补偿转矩需求(TIC)的方向。
7.如权利要求1-5中任何一项所述的方法，其特征在于，确定的惯性补偿转矩需求(TIC)流入辅助及稳定性调节通路，以控制所述电动转向辅助系统。
8.一种具有用于执行如前面权利要求中任一项所述的方法的控制装置的电动转向辅助系统，所述电动转向辅助系统包括用于对转向装置提供辅助转矩的电动机，所述电动转向辅助系统的特征在于，所述控制装置具有对方向盘转矩信号(TTS)仅进行高通滤波的高通滤波器(10)。 
9.如权利要求8所述的电动转向辅助系统，其特征在于，所述控制装置包括具有第一滤波器频率(ΩIC1)的第一低通滤波器(12)，该第一低通滤波器用于对方向盘角度信号 
Figure DEST_PATH_FSB00000171810200021
进行第一低通滤波。
10.如权利要求9所述的电动转向辅助系统，其特征在于，所述控制装置包括具有第二滤波器频率(ΩIC2)的第二低通滤波器(14)，该第二低通滤波器用于对相对于时间取微分的经第一低通滤波的方向盘角度信号 
Figure DEST_PATH_FSB00000171810200022
进行第二低通滤波，以产生方向盘角速度信号 
Figure DEST_PATH_FSB00000171810200023
11.如权利要求10所述的电动转向辅助系统，其特征在于，所述控制装置具有分配系统(16)，该分配系统以方向盘角速度信号 
Figure DEST_PATH_FSB00000171810200024
和车速(v)的函数来确定惯性补偿因子(KIC2)。
12.如权利要求10或11所述的电动转向辅助系统，其特征在于，所述控制装置具有总和计算系统(18)，在该总和计算系统中以方向盘角速度信号 
Figure DEST_PATH_FSB00000171810200025
的函数来计算惯性补偿转矩需求(TIC)的精确方向。 
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