專利名稱：諧波小齒輪的扭矩修正的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中諧波小齒輪扭矩修正的控制方法和系統(tǒng)。
背景技術：
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常含有一定量的必須由駕駛員施加的轉(zhuǎn)向扭矩的干擾變化。一個來源是中間軸上的萬向接頭較高的和較低的定相。萬向接頭定相缺陷會造成駕駛員施加的轉(zhuǎn)向 扭矩的周期性變化，方向盤每轉(zhuǎn)180度重復一次。任何一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設計目標都是消除，或至少減少駕駛員感受到的轉(zhuǎn)向扭矩的干擾變化。消除這些扭矩變化的最好方法就是消除或減少其來源，然而，由于各種限制和權衡，扭矩的變化總是會在某種程度上存在。因此，希望提供修正扭矩變化的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一個示例性實施例中，提供了一種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法。該方法包括基于手輪位置確定比例因子；將比例因子應用于手輪扭矩值以縮放手輪扭矩值；以及基于縮放的手輪扭矩值生成修正的手輪扭矩信號。這些和其他優(yōu)點和特性將通過以下結(jié)合附圖的說明而變得更加清楚。


視為本發(fā)明的主題在說明書結(jié)尾的權利要求中具體地指出并明確地要求保護。本發(fā)明的前述和其它特性、以及優(yōu)點將通過以下結(jié)合附圖的詳細說明變得清楚，其中圖I是根據(jù)示例性實施例的包括扭矩修正系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理框圖；圖2是示出根據(jù)示例性實施例的扭矩修正系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖；和圖3是示出根據(jù)示例性實施例的扭矩修正方法的流程圖。
具體實施例方式以下說明本質(zhì)上僅是示例性的，并非旨在限制本公開、申請以及用途。應當理解的是，在所有附圖中，相同的附圖標記指示相同或相應的部件和特征?，F(xiàn)在參考圖1，參照具體實施方式
對本發(fā)明進行描述，但并不限制于此，示例性實施例示出了包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的車輛10。在各種實施例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12包括聯(lián)接到轉(zhuǎn)向軸16的手輪14。在一個示例性實施例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12是電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)，其進一步包括轉(zhuǎn)向助力單元18，其聯(lián)接到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的轉(zhuǎn)向軸16和車輛10的拉桿20、22。轉(zhuǎn)向助力單元18包括，例如，齒輪齒條轉(zhuǎn)向機構(gòu)(未顯示)，其可通過轉(zhuǎn)向軸16被聯(lián)接到轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機和齒輪傳動裝置(以下簡稱為轉(zhuǎn)向致動器)。在操作過程中，當車輛操作員轉(zhuǎn)動手輪14，轉(zhuǎn)向助力單元18的電機提供助力推動拉桿20、22，拉桿20、22依次分別推動轉(zhuǎn)向節(jié)24、26，轉(zhuǎn)向節(jié)24、26分別聯(lián)接到車輛10上的道路車輪28、30。雖然在圖I示出并在這里描述了一種EPS系統(tǒng)，但應意識到的是，本公開的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12可以包括各種受控的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其包括但不僅限于具有液壓配置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并且通過導線配置控制。如圖I所示，車輛10進一步包括各種傳感器31、32，其檢測和測量轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12和/或車輛10的可觀測條件。傳感器31、32基于可觀測條件生成傳感器信號。在各種實施例中，傳感器31、32可包括，例如，負荷傳感器、驅(qū)動扭矩傳感器和/或位置傳感器。在各種實施例中，基于一個或多個傳感器信號和進一步基于本公開的扭矩修正系統(tǒng)和方法，控制模塊40控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12和/或車輛10的運行。一般說來，本公開的扭矩修正系統(tǒng)和方法降低由中間軸定相造成的駕駛員感受到的轉(zhuǎn)向扭矩的變化。例如，該系統(tǒng)和方法從位置傳感器接收手輪角度信號并消除在輸出信號中的各種諧波變化，該位置傳感器測量手輪角度并使用該信息調(diào)節(jié)扭矩傳感器信號。一旦實施，該系統(tǒng)和方法允許設計者在設計轉(zhuǎn)向系統(tǒng)幾何結(jié)構(gòu)方面有更多的靈活性，因為由轉(zhuǎn)向系統(tǒng)元件定位而產(chǎn)生的手輪扭 矩的變化可用分析法消除?，F(xiàn)在參考圖2，其中數(shù)據(jù)流程圖示出了圖I中控制模塊40的示例性實施例，控制模塊40用于控制圖I中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12和/或車輛10。在各種實施例中，控制模塊40可包括一個或多個子模塊和數(shù)據(jù)存儲。這里所用的術語“模塊”和“子模塊”指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或硬件程序的處理器(共享、專用或組)和存儲器、組合邏輯電路、和/或其他提供所述功能性的匹配的元件。應意識到的是，如圖2所示的子模塊可合并和/或進一步分割以類似地降低轉(zhuǎn)向扭矩變化。應意識到的是，如圖2所示的子模塊可被作為單個控制模塊40 (如所示)或多個控制模塊(未顯示)實施?？刂颇K40的輸入由車輛10(圖I)的傳感器生成，可在控制模塊40中模擬(例如，通過其它子模塊(未顯示))，可從其它控制模塊(未顯示)接收，和/或可預先確定。在各種實施例中，控制模塊40包括比例因子確定模塊50和手輪扭矩確定模塊52。比例因子確定模塊50接收相對的手輪位置作為輸入?；谙鄬Φ氖州單恢?，比例因子確定模塊50確定比例因子。在各種實施例中，比例因子確定模塊50根據(jù)下述公式確定比例因子(TorqCorrSclFctr)TorqCorrSclFctr = I+TorqCorrMag X Cos(2 X HwPosRel+TorqCorrPhase)(I)其中，TorqCorrMag表示扭矩修正幅度。TorqCorrPhase表示扭矩修正相位。修正幅度和相位基于對萬向接頭的角度和幾何結(jié)構(gòu)的分析建立。在各種實施例中，包裝函數(shù)(wrapping function)可被應用于手輪位置，以適應余弦函數(shù)接受的角度范圍。在各種實施例中，比例因子確定模塊50在計算比例因子之前執(zhí)行有效性檢驗。例如，比例因子確定模塊50可評估一個或多個有關手輪位置的診斷故障代碼。當診斷故障代碼被設置為TRUE，則比例因子可被設置為一預定值(例如，I或其它任意值)。否則，當診斷故障代碼被設置為FALSE，則比例因子依據(jù)上述公式確定。在另一例子中，比例因子確定模塊50可評估影響手輪位置的其他算法的狀況。例如，當其它算法已經(jīng)完成時，比例因子能被確定。手輪扭矩確定模塊52接收未修正的手輪扭矩和修正因子作為輸入。在各種實施例中，未修正的手輪扭矩可基于一個或多個算法被評估。基于輸入，手輪扭矩確定模塊52生成手輪扭矩信號。例如，手輪扭矩確定模塊52根據(jù)下述公式確定手輪扭矩值HwTrq = HwTrqX TorqCorrSclFctr (2)手輪扭矩確定模塊52則基于手輪扭矩值生成手輪扭矩信號?，F(xiàn)在參考圖3和繼續(xù)參考圖2，流程圖示出了轉(zhuǎn)向控制方法，該方法可由圖I的控制模塊40執(zhí)行。根據(jù)本公開應意識到的是，該方法的操作順序并不僅限于如圖3所示的順序執(zhí)行，而是可以以一種或多種可實施且符合本公開的變化的順序執(zhí)行。應意識到的是，轉(zhuǎn)向控制方法可根據(jù)預定的事件按計劃運行，和/或在車輛10(圖I)運行期間以預定的時間間隔運行。在一個例子中，方法在步驟100開始。在步驟105進行有效性檢驗。如果在步驟106有效性檢驗為TRUE，則在步驟110接收和處理相對的手輪位置。例如，在手輪位置執(zhí)行 任何必要的包裝方法。在步驟120確定扭矩修正比例因子，例如，用公式I。在步驟130將扭矩修正比例因子應用于手輪扭矩，例如，用公式2。在步驟150生成手輪扭矩信號。其后，在步驟160方法結(jié)束。但如果，在步驟105有效性檢驗為FALSE，則在步驟140將扭矩修正比例因子設置為預定值。在步驟130將扭矩修正比例因子應用于手輪扭矩，例如，用公式2。在步驟150生成手輪扭矩信號。其后，在步驟160方法結(jié)束。盡管僅僅結(jié)合有限的實施例對本發(fā)明進行了詳細描述，但是容易理解的是，本發(fā)明并不限于這些公開的實施例。相反，可修改本發(fā)明，以結(jié)合此前未說明但與本發(fā)明的精神和范圍相稱的許多變體、改變、替換或等同布置。另外，盡管已經(jīng)說明了本發(fā)明的各種實施例，但是應當理解的是，本發(fā)明的方面可能只包括所說明的一些實施例。因此，本發(fā)明不應由前述說明書所限制。
權利要求
1.一種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法,包括 基于手輪位置確定比例因子； 將所述比例因子應用于手輪扭矩值以縮放該手輪扭矩值；和 基于縮放的手輪扭矩值生成修正的手輪扭矩信號。
2.權利要求I所述的方法，進一步包括執(zhí)行有效性檢驗，其中基于所述有效性檢驗確定所述比例因子。
3.權利要求2所述的方法，其中執(zhí)行有效性檢驗包括評估至少一個診斷故障代碼。
4.權利要求2所述的方法，其中執(zhí)行有效性檢驗包括評估至少一種關于手輪位置的算法是否已經(jīng)完成。
5.權利要求I所述的方法，其中基于扭矩修正相位和扭矩修正幅度中的至少一個確定所述比例因子。
6.權利要求5所述的方法，其中所述扭矩修正幅度和所述扭矩修正相位中的至少一個基于萬向接頭的角度和幾何結(jié)構(gòu)的分析。
7.—種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng),包括 比例因子確定模塊，其基于手輪位置確定比例因子；以及 諧波小齒輪扭矩修正，其將比例因子應用于手輪扭矩值以縮放所述手輪扭矩值，并且基于縮放的手輪扭矩值生成修正的手輪扭矩信號。
8.權利要求7所述的控制系統(tǒng)，其中所述比例因子確定模塊執(zhí)行有效性檢驗和基于該有效性檢驗確定所述比例因子。
9.權利要求8所述的控制系統(tǒng)，其中所述比例因子確定模塊通過評估至少一個診斷故障代碼來執(zhí)行所述有效性檢驗。
10.權利要求8所述的控制系統(tǒng)，其中所述比例因子確定模塊通過評估至少一種關于手輪位置的算法是否已經(jīng)完成來執(zhí)行所述有效性檢驗。
11.權利要求7所述的控制系統(tǒng)，其中所述比例因子確定模塊基于扭矩修正相位和扭矩修正幅度中的至少一個確定所述比例因子。
12.權利要求11所述的控制系統(tǒng)，其中所述扭矩修正幅度和所述扭矩修正相位中的至少一個基于萬向接頭的角度和幾何結(jié)構(gòu)的分析。
13.—種系統(tǒng),包括 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；和 控制器，其根據(jù)手輪位置的函數(shù)計算修正因子，并將該修正因子應用于扭矩信號，以生成所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的扭矩信號。
14.權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述控制器執(zhí)行有效性檢驗和基于該有效性檢驗確定所述比例因子。
15.權利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述控制器通過評估至少一個診斷故障代碼來執(zhí)行所述有效性檢驗。
全文摘要
本發(fā)明涉及諧波小齒輪扭矩修正，提供了一種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法。該方法包括基于手輪位置確定比例因子；將比例因子應用于手輪扭矩值以縮放手輪扭矩值；以及基于縮放的手輪扭矩值生成修正的手輪扭矩信號。
文檔編號B62D5/04GK102673641SQ20111045984
公開日2012年9月19日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權日2010年11月23日
發(fā)明者D·R·萊奇, W·H·維蒂 申請人:耐世特(北京)科技有限公司