專利名稱：車輪干擾抑制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)，并且更特別地涉及利用輪速來抑制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的車輪(road wheel)干擾的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
車輛受到前車輪中ー些程度的干擾。輪不平衡是車輪干擾的ー個示例。車輪干擾可能引起可能被駕駛員可檢測到的方向盤中的振動。這些類型的振動與車輪轉(zhuǎn)動的平均速度直接有夫。方向盤處振動的嚴重程度取決于干擾的大小以及底盤和轉(zhuǎn)向設計兩者。在典型的情況下，車輛駕駛員將最終使車輛接受服務，以例如使輪得到平衡。因此，期望提供檢測和抑制車輪干擾的存在的控制方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，提供了ー種用于電動カ轉(zhuǎn)向(electric power steering)系統(tǒng)的控制方法。所述控制方法包括基于輪速來評估輪干擾。基于所述輪來確定輪干擾消除量。基于所述輪干擾消除量對所述動カ轉(zhuǎn)向系統(tǒng)生成輔助命令。在另ー個實施例中，提供了一種用于動カ轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)包括基于輪速來評估輪干擾并基于輪速來確定輪干擾消除量的第一模塊。第二模塊基于所述輪干擾消除量來對所述動カ轉(zhuǎn)向系統(tǒng)生成輔助命令。在另ー個實施例中，提供了ー種用于確定車輛中的車輪干擾的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括電動カ轉(zhuǎn)向系統(tǒng)?？刂颇K基于輪速評估輪干擾，基于輪速確定輪干擾消除量；以及基于所述輪干擾消除量對動カ轉(zhuǎn)向系統(tǒng)生成輔助命令。這些和其他優(yōu)點和特征將根據(jù)結(jié)合附圖所進行的以下描述而變得更加顯而易見。


在本說明書的結(jié)尾處的權利要求中特別地指出且清楚地要求保護被看作為本發(fā)明的本主題。前述以及其他特征以及本發(fā)明的優(yōu)點，根據(jù)結(jié)合附圖所進行的以下詳細描述而顯而易見，其中:圖1是說明了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的包括電動カ轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的車輛的功能方框圖；圖2是說明了根據(jù)本發(fā)明的另ー個示例性實施例的電動カ轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流示圖； 圖3A-3C和圖4是說明了根據(jù)本發(fā)明的又一個示例性實施例的示例性電動カ轉(zhuǎn)向控制方法和系統(tǒng)的模型。
具體實施例方式以下的描述本質(zhì)上僅是示例性的，并且不意在限制本公開、應用、或使用。應當理解的是，遍及這些附圖，對應的附圖標記指示相同的或?qū)牟糠趾吞卣鳌，F(xiàn)在參考圖1，其中將在同樣不限制的情況下參考具體實施例來描述本發(fā)明，說明了包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的車輛10的示例性實施例。在各種實施例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12包括耦合到轉(zhuǎn)向軸16的方向盤14。在所示的示例性實施例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12是電動カ轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)，其進ー步包括耦合到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的轉(zhuǎn)向軸16且耦合到車輛10的轉(zhuǎn)向橫拉桿20、22的轉(zhuǎn)向輔助單元18。例如，所述轉(zhuǎn)向輔助單元18包括可以通過轉(zhuǎn)向軸16被耦合到轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機和齒輪的齒輪齒條(rack and pinion)轉(zhuǎn)向機構(未示出)。操作期間，當方向盤14由車輛駕駛員所轉(zhuǎn)動時，所述轉(zhuǎn)向輔助單元18的電機提供輔助來移動轉(zhuǎn)向橫拉桿20、22，該轉(zhuǎn)向橫拉桿20、22轉(zhuǎn)而分別移動轉(zhuǎn)向關節(jié)24、26，該轉(zhuǎn)向關節(jié)24、26分別被耦合到車輛10的道路車輪28、30。如圖1中所示，車輛10進ー步包括檢測和測量車輛10和/或所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的可觀察狀況的各種傳感器。所述傳感器基于可觀察狀況生成傳感器信號。在所示的示例中，傳感器31和32是分別感測輪28和30的轉(zhuǎn)動速度的輪速傳感器。傳感器31、32基于該轉(zhuǎn)動速度來生成輪速信號。在其他示例中，除傳感器31和32外或?qū)ζ溥M行替代，可以提供其他輪速傳感器。所述其他輪速傳感器可以感測后輪34、36的轉(zhuǎn)動速度并基于其生成傳感器信號。出于示例性目的，將在分別與前輪28、30相關聯(lián)的傳感器31、32的情境中討論本公開。如可以理解的是，可以使用感測輪運動的其他輪傳感器(諸如輪位置傳感器)來代替所述輪速傳感器。這種情況下，輪速可以基于輪傳感器信號來進行計算。在另ー個示例中，傳感器33是感測放置在方向盤14上的扭矩的扭矩傳感器。傳感器33基于該扭矩生成扭矩信號?？刂颇K40基于傳感器信號中的一個或多個并進一步基于本公開的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)和方法來控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的操作。一般而言，本公開的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)和方法評估輪速信號來確定車輪干擾。在各種實施例中，所述轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)和方法識別具有與輪于擾相關的一部分輪速信號，評估該部分，并基于該部分生成補償扭矩命令。現(xiàn)在參考圖2，該數(shù)據(jù)流示圖說明了被用于控制圖1中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的圖1的控制模塊40的示例性實施例。在各種實施例中，控制模塊40可以包括ー個或多個子模塊和數(shù)據(jù)存儲。在此處所使用的術語模塊和子模塊指的是提供所描述的功能性的專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享的，專用的或組)和存儲器、組合邏輯電路、和/或其他適合的部件。如可以理解的是，圖2中所示的子模塊可以被組合和/或進ー步被分割以基于輪速信號來類似地控制方向盤處的車輪干擾。對控制模塊40的輸入可以從車輛10(圖1)的傳感器31、32、33 (圖1)生成，可以從車輛10(圖1)內(nèi)的其他控制模塊(未示出)接收，可以被模擬、和/或可以被預定義。在一個示例中，控制模塊40包括頻率估計模塊42，、輪速信號調(diào)節(jié)模塊44、使能模塊46，和命令生成模塊48。所述頻率估計模塊42接收作為輸入的右輪速信號50和左輪速信號52。所述頻率估計模塊針對每個輪速信號50、52分別估計頻率54、56。例如，可以通過由以下來換算輪速信號50、52來估計頻率54、56:頻率=Kバ2*3i) ( S卩，基于關系:《 = 2* *頻率)。在各種實施例中，當頻率是一階干擾吋，K等于一，但是K也可以采取其他值，諸如在ニ階干擾的情況下，K等于ニ。頻率估計模塊42可以然后將低通濾波器或其他降噪濾波器(未示出)施加到換算的輪速信號以提供頻率54、56。輪速信號調(diào)節(jié)模塊44接收作為輸入的輪速信號50、52和頻率54、56。輪速信號調(diào)節(jié)模塊44通過使用頻率54、56來預調(diào)節(jié)輪速信號50、52以生成濾波的輪速信號62、64。如可以理解的是，可以利用各種濾波技術來執(zhí)行所述調(diào)節(jié)。在各種實施例中，可以施加具有指定中心頻率的帶通濾波器。例如，如在圖3A，3B，和3C中的濾波方法所示的，可以將窄帶傳遞函數(shù)施加到輪速信號50、52。在該示例中，濾波器系數(shù)(minus_al和a2)可以基于頻率54、56 (f_est)通過利用所述計算方法110 (例如，如圖3B中所示)來進行計算，其中PoleMag是被用于調(diào)整濾波器帶寬的常數(shù)。可以執(zhí)行単位增益諧振器方法120 (例如，如圖3C中所示)來基于濾波器系數(shù)對輪速信號50、52進行濾波。返回參考圖2，使能模塊46接收作為輸入的頻率54、56。使能模塊46通過生成使能狀態(tài)66來基于頻率54、56使能輔助確定。例如，使能模塊46確定頻率54、56的平均值。使能模塊46然后將使能狀態(tài)66設置為所述平均值的函數(shù)。例如，可以使用查詢表(未示出)來基于所述平均值輸出使能狀態(tài)66。命令生成模塊48接收作為輸入的濾波的輪速信號62、64、使能狀態(tài)66、方向盤扭矩68和輔助命令69。如可以理解的是，輔助命令69可以包括基于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12 (圖1)的其他操作狀況來確定的輔助值?；谶@些輸入，命令生成模塊48生成被用于控制轉(zhuǎn)向輔助單元18(圖1)的電機的最終輔助命令70。在各種實施例中，命令生成模塊48通過計算用于每個濾波的輪速信號62,64的消除命令；對消除命令進行求和；以及對所述和應用換算，來確定干擾消除量。命令生成模塊48然后將消除命令應用到輔助命令69并輸出最終輔助命令70。在各種實施例中，命令生成模塊48通過利用適應性濾波方法200(圖4)來計算消除命令。例如，如圖4中所示，方向盤扭矩68可以被用作用于學習的誤差信號。濾波的輪速信號62、64可以是基準信號。當使能狀態(tài)66非零時，學習可以是活動的。當期望學習時，使能狀態(tài)66通常為一，盡管如果期望附加的頻率換算，可以使用其他值。濾波的輪速62、64通過將矢量x_k的元素乘以W_k的元素并且然后將結(jié)果求和來進行濾波。矢量中的元素的數(shù)目可以是預定的?？梢酝ㄟ^將常量Mu乘以2來控制濾波器學習速度。雖然已經(jīng)僅結(jié)合有限數(shù)量的實施例來詳細描述了本發(fā)明，但應當容易理解的是，本發(fā)明不限于這樣公開的實施例。相反地，本發(fā)明可以被修改，以結(jié)合迄今未描述的但與本發(fā)明的精神和范圍相稱的任意數(shù)量的變形、變更、替換或等效布置。另外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實施例，但應當理解的是，本發(fā)明的多個方面可僅包括所描述的實施例中的ー些。由此，本發(fā)明不被看作由前述描述所限制。
權利要求
1.一種用于動カ轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，包括: 第一模塊，其基于輪速來評估輪干擾，并基于所述輪速來確定輪干擾消除量；以及 第二模塊，其基于所述輪干擾消除量來對所述動カ轉(zhuǎn)向系統(tǒng)生成輔助命令。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一模塊基于指示所述輪速的輪傳感器信號的變化來評估所述輪干擾。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中從輪傳感器信號確定所述輪速。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述第二模塊通過使用所述輪傳感器信號計算消除命令并對所述消除命令應用換算來確定所述輪干擾消除量。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二模塊通過將所述輪干擾消除量應用到輔助命令來確定所述輔助命令。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二模塊基于適應性濾波方法來確定所述輪干擾消除量。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述適應性濾波方法的誤差信號是基于方向盤扭矩的。
8.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述適應性濾波方法的基準信號是基于指示輪速的濾波的輪信號的。
9.一種用于電動カ轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法，包括: 基于輪速來評估輪干擾； 基于所述輪速來確定輪干擾消除量；以及 基于所述輪干擾消除量來對動カ轉(zhuǎn)向系統(tǒng)生成輔助命令。
10.根據(jù)權利要求9所述的控制方法，其中評估所述輪干擾是基于指示所述輪速的輪傳感器信號的變化的。
11.根據(jù)權利要求9所述的控制方法，其中從輪傳感器信號確定所述輪速，以及其中確定所述輪干擾消除量包括使用所述輪傳感器信號計算消除命令并對所述消除命令應用換算。
12.—種用于確定車輛中的車輪干擾的系統(tǒng),包括: 電動カ轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；和 控制模塊，其基于輪速來評估輪干擾，其基于所述輪速來確定輪干擾消除量；以及其基于所述輪干擾消除量對動カ轉(zhuǎn)向系統(tǒng)生成輔助命令。
13.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，進一歩包括生成指示輪速的至少ー個輪信號的至少ー個輪傳感器，并且所述控制模塊基于所述輪信號的變化來評估所述輪干擾。
14.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述第二模塊基于適應性濾波方法來確定所述輪干擾消除量。
15.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述適應性濾波方法的誤差信號是基于方向盤扭矩的，并且所述適應性濾波方法的基準信號是基于指示輪速的濾波的輪信號的。
全文摘要
本發(fā)明涉及車輪干擾抑制，提供了一種用于電動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法。所述控制方法包括基于輪速來評估輪于擾?；谒鲚喫賮泶_定輪干擾消除量?；谒鲚喐蓴_消除量來對動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)生成輔助命令。
文檔編號B62D5/04GK103121465SQ20121058641
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權日2011年11月18日
發(fā)明者A·J·香檳, M·K·黑爾斯 申請人:操縱技術Ip控股公司