本發明專利技術涉及電動轉向系統中的轉向輪振動減小的方法、系統和裝置，具體地，提供一種用于抑制車輛的電動轉向系統產生的轉向輪振動的方法、系統和裝置。提供反饋控制器，其從車輛LAN通信的ABS脈沖串提取信息，以產生瞬時輪胎位置和角速度的估計。估計的輪胎位置用于產生載波信號。然后，以測量的動態干擾信號處理載波信號以提取扭矩傳感器的周期內容。估計的輪胎頻率應用于存儲的逆馬達驅動-傳感器扭矩傳遞函數，以產生增益和相位調整，該增益和相位調整可以與扭矩傳感器的提取周期內容一起應用于載波信號以產生增益和相位補償的馬達驅動信號。將增益和相位補償的馬達驅動信號反饋到電動馬達以抑制扭矩傳感器的輸出信號中的周期內容，從而抑制車輛轉向輪處的振動。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術的實施例總體涉及電動轉向(EPS)系統，更具體地，涉及用于減少在EPS系統中發生的周期轉向輪振動(SWV)的技術。
技術介紹
電動轉向(EPS)系統使用電動馬達，其可以直接耦接到轉向器或轉向管柱以減少駕駛員在對車輛轉向中的努力。為了進一步解釋，在車輛的操作期間，駕駛員將力施加到轉向輪(SW)以努力使車輛轉向。這導致“駕駛員扭矩”施加到耦接到SW的軸。扭矩傳感器檢測由駕駛員施加到轉向管柱的扭矩，并將此信息通信到電控制單元。電控制單元產生應用到電動馬達的馬達控制信號，使電動馬達產生與駕駛員扭矩組合的“馬達輔助扭矩”。然后，該組合的扭矩用于使車輛的“角部”轉向。這允許根據行駛條件改變施加的輔助的量。在車輛中會存在多種類型的不想要的振動、噪音、脈動、干擾和其他形式的波動振動能量；這些現象以下統稱且廣泛地稱為“振動”。振動可以具有多種源，包括諸如不規則路面的外部源以及內部源。當車輛以典型的公路速度(例如，45_90mph)操作時，在車輛的角部的不規則激勵可能在車輛的轉向輪處導致內部產生的周期扭轉振動。如在此使用，術語“角部”是指在車輛的車輪位置處從橫拉桿向外的部件。構成角部的部件可以包括輪胎、車輪、制動盤、輪轂軸承組件、控制臂、轉向節、襯套等。振動的內部源的示例是偏心失圓或其他不規則旋轉部件。例如，如果輪胎、車輪、輪轂和/或轉子以偏心或失衡方式制造或者安裝到車輛，則所述部件以不均勻的重量分布旋轉。這繼而在車輛中可產生周期或諧波振動，也就是說，具有集中(定中心)在一階頻率處的一階分量以及集中在一階頻率的整數倍的頻率處的更高階或多階分量的振動。周期振動的一階分量集中在與旋轉對象相同的頻率，該一階分量源于該旋轉對象，并且對于轉向系統，其通常具有比其高階分量更大的幅度或強度。例如，以每秒 15轉(15 Hz)旋轉的車輪可以產生具有15 Hz—階分量、30Hz 二階分量、45 Hz三階分量等的周期振動。一階或15 Hz分量通常比二階和三階分量更強。應理解，偏心旋轉部件僅是車輛中的周期振動的一個可能源，因為也存在許多其他源。內部源引起的周期振動可以傳播通過車輛，并且會引起某些車輛部件的駕駛員可注意到的不合期望的搖動或移動。例如，在車輪組件或角部產生的周期振動會結合從而對轉向輪管柱組件產生動態扭矩，這引起轉向輪在任何一個方向以小幅度周期地轉彎。當在平面或平坦路面上發生此類事件時，對于駕駛員都更加明顯，并且有時被稱為“平坦道路搖動(SRS)”或“扭轉蠶食(torsional nibble)”。這些振動可以被車輛的駕駛員感測到，并且在此將被稱為轉向輪振動(SWV)。SffV的頻率通常與輪胎旋轉頻率(例如，輪胎的滾動頻率) 的速度和一階諧波成比例。動態幅度是小的接近或超過0. 03度感知閾值。已經開發了用于減少或減輕車輛中的周期振動的各種技術。這些技術包括車載的或脫離車輛的車輛平衡，使用不同類型減震組件，并且試圖機加工或以其他方式產生更同心和精密的部件。在實施電動轉向系統(EPS)的車輛中，已經開發了 EPS控制算法，允許實4施主動SWV抑制方法，但是這些算法可能更昂貴，而且需要新的硬件和/或布線，或者這些算法可能不能有效地抑制。這些算法還可能干擾正常駕駛操作(即，影響駕駛員感測到的轉向性能的感知)和/或通過產生在粗糙道路上產生較大的非周期SWV或者實現振動限制循環條件導致系統不太穩定(有振動感)。因此，期望提供用于抑制EPS系統中的SWV的改進的方法、系統和裝置。期望這些方法、系統和裝置不需要額外硬件或布線使得它們可以應用于多種類型的車輛而不需要本質修改。此外，根據結合附圖和上述
和
技術介紹
進行的下面的詳細描述和所附權利要求，本專利技術的其他期望特征和特性將是明顯的。
技術實現思路
本專利技術的實施例涉及用于抑制在實施電動轉向(EPS)系統的車輛的轉向輪出現的轉向輪振動(SWV)的方法、系統和裝置。在一個實施例中，提供可以在車輛中實施的電動轉向(EPS)系統來減少傳送信車輛轉向輪的轉向輪振動(SWV)。EPS系統包括電動馬達，其被設計為響應于馬達控制信號產生馬達扭矩，以及傳感器，其檢測扭矩并產生表示在轉向輪與電動馬達的齒輪之間感測的扭矩的周期電扭矩信號。為了討論的目的，EPS系統可以被人為地分割為位于傳感器之上的第一部分和位于傳感器之下的第二部分。總體而言，所述第一部分包括車輛的轉向輪，第二部分包括電動馬達。如本領域的技術人員將理解的，在齒條式安裝的EPS系統中，傳感器位于輸入軸到轉向器，位于傳感器之上的第一部分包括諸如轉向輪、轉向管柱、I軸和撓曲耦接件等的元件，而位于傳感器之下的第二部分包括諸如電動馬達、齒輪、齒條、橫拉桿和角部懸架等的元件。相比之下，在管柱式安裝的EPS系統中，傳感器集成在轉向管柱內，且位于轉向輪與電動馬達的齒輪之間到轉向輪軸。位于傳感器之上的第一部分包括諸如轉向輪的元件，而位于傳感器之下的第二部分包括諸如電動馬達、I軸、撓曲耦接件、橫拉桿和角部懸架等的元件。車輛包括車載局域網(LAN)。LAN傳送與(多個)輪胎的在時間間隔上的角位置改變有關的角位置信息。例如，在一個實現中，角位置信息可以是車載LAN定期傳送的防抱死制動系統(ABS)脈沖串信息。此ABS脈沖串信息采取時間間隔上接收的脈沖數量(N)的形式，并且可以用于確定時間間隔期間輪胎的特定角運動旋轉。根據某些公開實施例，EPS系統包括電控制單元(EOT)。E⑶中實施的第一模塊包括估計器模塊，其基于角位置信息產生估計的瞬時角速度信號。估計的瞬時角速度信號相應于某一瞬間的輪胎的特定角頻率。第一模塊還包括積分模塊，其被設計為基于估計的瞬時角速度信號產生(與輪胎相應的)估計的角位置信號。根據公開的實施例，ECU在特定角頻率產生增益和相位補償的馬達驅動命令信號。 反饋增益和相位補償的馬達驅動命令信號以調整電動馬達的電流并且控制馬達扭矩，使得通過電信號檢測的(傳感器之上的)第一部分的第一角位移(θ ab。ve sms )與(傳感器之下的) 第二部分的第二角位移(9bel。w sms )之間的角差異的選擇周期內容被減小。E⑶使用輪胎的估計的角速度和估計的角位置(以及下面描述的其他幅度和相位調整)來確保ECU在適當頻率操作，從而確保減少周期波動的角差異。這樣，增益和相位補償的馬達驅動命令信號使電動馬達調整馬達扭矩，以動態地減小(與通過傳感器感測的干擾信號相應的特定角頻率的)周期電扭矩信號中的周期內容，從而減弱傳送到轉向輪的振動。根據某些公開的實施例，ECU中實施的第二模塊包括正弦產生器模塊、外差模塊和提取模塊。正弦曲線產生器模塊基于估計的角位置信號在與估計的角速度相應的周期頻率 (例如，估計的輪胎頻率)產生正弦載波信號。正弦載波信號包括在與傳感器的預期周期干擾信號相應的周期頻率的正弦函數載波信號；和在與傳感器的預期周期干擾信號相應的周期頻率的并且與正弦函數載波信號相位相差90度的余弦函數載波信號。注意到，周期電扭矩信號具有正弦載波信號的頻率處的頻率內容，但是周期電扭矩信號內容的幅度和周期電扭矩信號與正弦載波信號之間的相位偏移是未知的。外差模塊單獨地將正弦載波信號與周期電扭矩信號混合以產生混合正弦信號和混合余弦信號，混合正弦信號與在傳感器模塊觀察的周期干擾信本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：KL奧布利扎耶克，JD索波奇，
申請(專利權)人：KL奧布利扎耶克，JD索波奇，
類型：發明
國別省市：
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