車輛在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)扭矩期間的主動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)向補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明涉及車輛在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)扭矩期間的主動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)向補(bǔ)償，公開(kāi)了一種補(bǔ)償車輛傳動(dòng)系的驅(qū)動(dòng)影響的系統(tǒng)和方法，其中車輛具有牽引馬達(dá)和包括配置用于向車輛轉(zhuǎn)向齒條提供扭矩的伺服馬達(dá)的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該方法包括指令伺服馬達(dá)向車輛轉(zhuǎn)向齒條施加補(bǔ)償扭矩。響應(yīng)于預(yù)測(cè)的由再生制動(dòng)扭矩導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)影響而施加補(bǔ)償扭矩。
【專利說(shuō)明】車輛在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)扭矩期間的主動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)向補(bǔ)償

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于補(bǔ)償電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力車輛的車輛傳動(dòng)系對(duì)其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)影響的系統(tǒng)和方法，其中車輛具有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。使用集成進(jìn)機(jī)動(dòng)車并且永久啟用的傳動(dòng)系模擬模型來(lái)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和再生制動(dòng)行為確定擾動(dòng)變量以針對(duì)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生抵消擾動(dòng)變量的補(bǔ)償扭矩。

【背景技術(shù)】
[0002]使用牽引馬達(dá)來(lái)推進(jìn)的車輛(統(tǒng)稱為“電動(dòng)車輛”，包括插電式電動(dòng)車輛和混合動(dòng)力電動(dòng)車輛)可以利用再生制動(dòng)。在再生制動(dòng)期間，控制的負(fù)荷在傳動(dòng)系上直接施加與運(yùn)動(dòng)方向相反的扭矩并且將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為潛在能量。盡管可能有能向車輪提供負(fù)扭矩并存儲(chǔ)產(chǎn)生的能量的其它實(shí)施方式，但是通常用于再生制動(dòng)的機(jī)構(gòu)是與電池連接的馬達(dá)。
[0003]當(dāng)車輛激烈加速時(shí)可能監(jiān)測(cè)到由于發(fā)動(dòng)機(jī)力使得具有前驅(qū)動(dòng)橋的機(jī)動(dòng)車受到轉(zhuǎn)向影響。當(dāng)電動(dòng)車輛中的馬達(dá)向車輛牽引輪提供再生制動(dòng)扭矩時(shí)可以監(jiān)測(cè)到類似的具有相反方向的轉(zhuǎn)向影響。習(xí)慣上，發(fā)動(dòng)機(jī)力對(duì)車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加正的扭矩影響而再生制動(dòng)對(duì)車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加負(fù)的扭矩影響?？傊?，正的和負(fù)的扭矩影響也可以稱為驅(qū)動(dòng)或動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩影響。車輛駕駛員必須主動(dòng)干預(yù)以抵消產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向力差異并保持選擇的轉(zhuǎn)向。這些轉(zhuǎn)向影響的一些原因包括如果車輛兩側(cè)存在不同的彎曲角時(shí)來(lái)自驅(qū)動(dòng)軸的外部等速萬(wàn)向節(jié)的次扭矩；由于差速齒輪機(jī)構(gòu)的摩擦產(chǎn)生的不對(duì)稱驅(qū)動(dòng)力；或者自鎖或者受控制或從慣性力鎖定的差速齒輪機(jī)構(gòu)。此外，強(qiáng)烈影響來(lái)自前牽引輪相對(duì)于道路表面的幾何狀況，由于此輪胎力的力施加點(diǎn)在變化。
[0004]包括發(fā)動(dòng)機(jī)影響和再生制動(dòng)影響的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)影響可能對(duì)車輛駕駛員的轉(zhuǎn)向感覺(jué)具有不利影響使得機(jī)動(dòng)車的駕駛員在機(jī)動(dòng)車正?？刂破陂g覺(jué)得是不可接受的影響。對(duì)于全輪驅(qū)動(dòng)車輛，特別是對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力高度影響轉(zhuǎn)向感覺(jué)。這些影響是系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及很大程度上取決于前橋設(shè)計(jì)的它們的強(qiáng)度、外部影響和傳動(dòng)系性能的函數(shù)。因?yàn)檫@些感覺(jué)到的轉(zhuǎn)向扭矩變化不對(duì)應(yīng)于車輛對(duì)特定情況的自然反饋，駕駛員認(rèn)為它們是擾動(dòng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種補(bǔ)償車輛傳動(dòng)系的驅(qū)動(dòng)影響的系統(tǒng)和方法包括指令伺服馬達(dá)向車輛轉(zhuǎn)向齒條施加補(bǔ)償扭矩，其中車輛具有牽引馬達(dá)和包括配置用于向車輛轉(zhuǎn)向齒條提供扭矩的伺服馬達(dá)的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。響應(yīng)于轉(zhuǎn)向齒條差異量超過(guò)由再生制動(dòng)事件導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)閾值而施加補(bǔ)償扭矩。
[0006]在一些實(shí)施例中，指令伺服馬達(dá)進(jìn)一步響應(yīng)于車輛行為模型。該車輛行為模型可以基于包括再生制動(dòng)扭矩、車輪轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向齒條力和方向盤轉(zhuǎn)角的變量。在一些實(shí)施例中，指令伺服馬達(dá)以施加具有補(bǔ)償車輛轉(zhuǎn)向齒條處計(jì)算的設(shè)定點(diǎn)力(setpoint force)和車輛轉(zhuǎn)向齒條處測(cè)量的力之間差異的量的扭矩。在一些實(shí)施例中，關(guān)聯(lián)閾值是第一預(yù)定閾值，并且該指令進(jìn)一步響應(yīng)于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩量超過(guò)第二預(yù)定閾值并且車輛加速度超過(guò)第三預(yù)定閾值。多個(gè)實(shí)施例還包括響應(yīng)于轉(zhuǎn)向齒條差異量超過(guò)由發(fā)動(dòng)機(jī)加速事件導(dǎo)致的第二關(guān)聯(lián)閾值而指令伺服馬達(dá)向車輛轉(zhuǎn)向齒條施加第二補(bǔ)償扭矩。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的車輛包括配置用于向車輛轉(zhuǎn)向齒條提供扭矩的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。車輛還包括配置用于向車輛牽引輪施加再生制動(dòng)扭矩的馬達(dá)。此外，車輛包括配置用于響應(yīng)于轉(zhuǎn)向齒條差異量超過(guò)由再生制動(dòng)事件導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)閾值而指令助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供補(bǔ)償扭矩的控制器。
[0008]在一些實(shí)施例中，控制器進(jìn)一步配置用于基于包括再生制動(dòng)扭矩、車輪轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向齒條力和方向盤轉(zhuǎn)角的變量而建立車輛行為的模型。在一些實(shí)施例中，控制器配置用于指令助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加具有補(bǔ)償車輛轉(zhuǎn)向齒條處計(jì)算的設(shè)定點(diǎn)力和車輛轉(zhuǎn)向齒條處測(cè)量的力之間差異的量的補(bǔ)償扭矩。在其它實(shí)施例中，關(guān)聯(lián)閾值是第一預(yù)定閾值，并且控制器進(jìn)一步配置用于響應(yīng)于車輛加速度超過(guò)第二預(yù)定閾值并且動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩量超過(guò)第三閾值而指令助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供補(bǔ)償扭矩。在其實(shí)實(shí)施例中，控制器進(jìn)一步配置用于響應(yīng)于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩量超過(guò)由發(fā)動(dòng)機(jī)加速事件導(dǎo)致的第二關(guān)聯(lián)閾值而提供第二補(bǔ)償扭矩。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的控制車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法包括響應(yīng)于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩超過(guò)第一預(yù)定閾值并且轉(zhuǎn)向齒條力差異量超過(guò)第二閾值而指令助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供第一補(bǔ)償扭矩，其中車輛具有牽引馬達(dá)。此外，該方法包括響應(yīng)于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩下降到第三預(yù)定閾值以下并且轉(zhuǎn)向齒條力差異量超過(guò)第四預(yù)定閾值而指令助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供第二補(bǔ)償扭矩。轉(zhuǎn)向齒條力差異是計(jì)算的轉(zhuǎn)向齒條設(shè)定點(diǎn)力和測(cè)量的轉(zhuǎn)向齒條力之間的差異并且第三閾值小于第一閾值。
[0010]在一些實(shí)施例中，指令助力轉(zhuǎn)向提供第一補(bǔ)償扭矩進(jìn)一步響應(yīng)于車輛加速度超過(guò)第五預(yù)定閾值并且車速超過(guò)第六預(yù)定閾值。在這樣的實(shí)施例中，指令助力轉(zhuǎn)向提供第二補(bǔ)償扭矩進(jìn)一步響應(yīng)于車輛加速度下降到第七預(yù)定閾值以下。第七閾值小于第五閾值。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器進(jìn)一步配置用于響應(yīng)于轉(zhuǎn)向齒條差異量超過(guò)由發(fā)動(dòng)機(jī)加速事件導(dǎo)致的第二關(guān)聯(lián)閾值而提供第二補(bǔ)償扭矩。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，指令助力轉(zhuǎn)向以提供第一補(bǔ)償扭矩進(jìn)一步響應(yīng)于車輛加速度超過(guò)第五預(yù)定閾值并且車速超過(guò)第六預(yù)定閾值并且其中指令助力轉(zhuǎn)向以提供第二補(bǔ)償扭矩進(jìn)一步響應(yīng)于車輛加速下降到第七預(yù)定閾值以下，第七閾值小于第五閾值。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，本發(fā)明提供用于補(bǔ)償由再生制動(dòng)扭矩導(dǎo)致的不希望的驅(qū)動(dòng)影響的系統(tǒng)和方法。此外，該系統(tǒng)和方法可以去除這種駕駛員不希望感受到的驅(qū)動(dòng)影響并且不去除來(lái)自車輛牽引輪和道路之間接觸的希望的反饋。
[0014]結(jié)合附圖閱讀下文對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征將變得顯而易見(jiàn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是包括電動(dòng)齒條助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電動(dòng)車輛的示意說(shuō)明；
[0016]圖2是說(shuō)明從發(fā)動(dòng)機(jī)或再生制動(dòng)力計(jì)算轉(zhuǎn)向力差異的運(yùn)轉(zhuǎn)的框圖；
[0017]圖3是說(shuō)明計(jì)算齒條處設(shè)定點(diǎn)力的運(yùn)轉(zhuǎn)的框圖；
[0018]圖4是說(shuō)明計(jì)算用于合成設(shè)定點(diǎn)的齒條力的權(quán)重值的運(yùn)轉(zhuǎn)的框圖；
[0019]圖5是顯示包括計(jì)算的轉(zhuǎn)向力差異、齒條處設(shè)定點(diǎn)力和助力轉(zhuǎn)向輔助中合成設(shè)定點(diǎn)力的權(quán)重值的框圖；
[0020]圖6是說(shuō)明用于控制助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)償正的或負(fù)的驅(qū)動(dòng)影響的方法的實(shí)施例的流程圖；
[0021]圖7是說(shuō)明用于控制助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)償正的或負(fù)的驅(qū)動(dòng)影響的方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]根據(jù)需要，本說(shuō)明書中公開(kāi)了本發(fā)明的具體實(shí)施例；然而，應(yīng)理解公開(kāi)的實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例，其可以多種替代形式實(shí)施。附圖無(wú)需按比例繪制；可放大或縮小一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。所以，此處所公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式實(shí)施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0023]車輛電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPAS)使用微處理器從而能實(shí)現(xiàn)特定的智能運(yùn)轉(zhuǎn)水平。該智能運(yùn)轉(zhuǎn)水平可以適配機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)向特性與車輛的要求和工況、駕駛員意圖或者主動(dòng)抵消擾動(dòng)。
[0024]現(xiàn)在參考圖1，顯示了電動(dòng)車輛2的示意說(shuō)明。電動(dòng)車輛2包括具有EPAS的齒條轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(整體上可以稱為轉(zhuǎn)向系統(tǒng))。駕駛員可以施加方向盤操作扭矩Mhand，通過(guò)適當(dāng)?shù)凝X輪機(jī)構(gòu)4可以將該轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換為齒條的力。齒條6通過(guò)拉桿(track rod)支撐于樞軸軸承上并且控制車輪繞虛擬轉(zhuǎn)向軸線10旋轉(zhuǎn)。拉桿8從輪胎/下表面的接觸向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加車輪轉(zhuǎn)向扭矩Mrad。伺服馬達(dá)12在齒條6上運(yùn)轉(zhuǎn)以施加轉(zhuǎn)向輔助扭矩Msotv。。控制器14響應(yīng)于多個(gè)輸入而指令伺服馬達(dá)12向齒條6提供M_v。。在準(zhǔn)靜態(tài)情況下，方向盤操作扭矩Mhand和輔助伺服扭矩凡_。的總和補(bǔ)償車輪繞虛擬轉(zhuǎn)向軸的扭矩MMd。電動(dòng)車輛2還包括配置用于向車輛牽引輪提供扭矩的馬達(dá)15。
[0025]齒條力Fzs是方向盤操作扭矩Mhand、伺服馬達(dá)的輔助扭矩Msotv。、慣性和摩擦的函數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)評(píng)估包括驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、再生制動(dòng)扭矩和轉(zhuǎn)向扭矩或力的變量來(lái)測(cè)量Fzs和其它力變量。多個(gè)傳感器(未顯示)可以監(jiān)視這些變量并直接或間接提供輸入至控制器14。
[0026]通常，車輪轉(zhuǎn)向扭矩Mrad可以分為輪胎接觸區(qū)域處的力產(chǎn)生的部分和對(duì)輪胎接觸區(qū)域在車輪旋轉(zhuǎn)軸線的投影起作用的驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生的部分。
[0027]這些力產(chǎn)生繞虛擬轉(zhuǎn)向軸線的轉(zhuǎn)向扭矩，在每種情況下具有對(duì)應(yīng)的力臂。為了增加駕駛員滿意度，在方向盤操作扭矩中應(yīng)該僅感覺(jué)到輪胎接觸區(qū)域處的力。總之，應(yīng)該預(yù)測(cè)到不對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)力并且通過(guò)伺服馬達(dá)消除它們對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的影響。
[0028]從可以獲取的(通常可以從控制器局域網(wǎng)(CAN)總線獲取)包括發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、再生制動(dòng)扭矩以及牽引和轉(zhuǎn)向輪的車輪轉(zhuǎn)速的變量計(jì)算這些車輪之間驅(qū)動(dòng)力和再生制動(dòng)力的分配。鑒于已經(jīng)了解結(jié)構(gòu)上限定的幾何形狀和動(dòng)力學(xué)關(guān)系(同時(shí)考慮方向盤轉(zhuǎn)角)，可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)力和再生制動(dòng)力對(duì)車輪轉(zhuǎn)向扭矩以及對(duì)齒條的影響。
[0029]圖2顯示優(yōu)選的信號(hào)流。圖2中，參考標(biāo)號(hào)的指示如下:
[0030]16是驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩[Nm]
[0031]18是驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速[RPM]
[0032]20是左側(cè)的牽弓丨車輪轉(zhuǎn)速[圈/秒]
[0033]22是右側(cè)的牽弓丨車輪轉(zhuǎn)速[圈/秒]
[0034]24是20和22的平均牽弓I車輪轉(zhuǎn)速
[0035]26是基于全部齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的軸扭矩(axle torque)計(jì)算
[0036]28是差速齒輪機(jī)構(gòu)/驅(qū)動(dòng)軸的模型
[0037]30是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)軸扭矩[Nm]
[0038]32是再生制動(dòng)扭矩[Nm]
[0039]34是左側(cè)的車輪驅(qū)動(dòng)力[N]
[0040]36是右側(cè)的車輪驅(qū)動(dòng)力[N]
[0041]38是方向盤轉(zhuǎn)角[圈]
[0042]40是軸動(dòng)力學(xué)/轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)的模型
[0043]42是從動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)力計(jì)算的轉(zhuǎn)向力差異
[0044](參考標(biāo)號(hào)24、26、28和40稱為模型框而其它的信號(hào))。
[0045]驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩16、驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速18、平均牽引車輪轉(zhuǎn)速24和再生制動(dòng)扭矩32輸入至扭矩計(jì)算26。扭矩計(jì)算26計(jì)算動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)軸扭矩30。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)軸扭矩30是信號(hào)值。換句話說(shuō)，軸扭矩30如果由發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩主導(dǎo)則可以為正或者如果由再生制動(dòng)扭矩主導(dǎo)則為負(fù)。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)軸扭矩30提供至模型28。模型28對(duì)應(yīng)于傳動(dòng)系永久啟用的模擬模型。牽引車輪轉(zhuǎn)速20和22也分別提供至模型28。模型28分別產(chǎn)生左側(cè)和右側(cè)的車輪驅(qū)動(dòng)力34和36，該車輪驅(qū)動(dòng)力提供至模型40。方向盤轉(zhuǎn)角38也提供至模型40。模型40產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力差異42。在知道這些示例影響的情況下，通過(guò)伺服馬達(dá)抵消由于發(fā)動(dòng)機(jī)力和再生制動(dòng)力產(chǎn)生的干預(yù)轉(zhuǎn)向扭矩并且駕駛員在方向盤操作扭矩中不會(huì)感覺(jué)到。
[0046]除通常的情況之外，可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于特定的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)和配置，圖2說(shuō)明的框圖的差速齒輪機(jī)構(gòu)/驅(qū)動(dòng)軸模型28中的計(jì)算不可靠。這特別是在車輪轉(zhuǎn)速20和22之間的差異較小下會(huì)發(fā)生。這種情況下，假設(shè)左側(cè)和右側(cè)的車輪驅(qū)動(dòng)力是相同大小的。
[0047]此外，在輪胎和下面的表面之間的接觸中可能出現(xiàn)不規(guī)律的幾何學(xué)(比如車轍)并且可能對(duì)轉(zhuǎn)向扭矩具有數(shù)學(xué)上不可預(yù)測(cè)的影響。對(duì)于這些情況，如圖3所示，在開(kāi)發(fā)的算法中從(比如CAN總線)可以獲取的變量計(jì)算齒條處的設(shè)定點(diǎn)力。
[0048]在圖3中，參考標(biāo)號(hào)的指示如下:
[0049]44 為車速[km/h]
[0050]46為側(cè)向加速度[m/s2]
[0051]48為橫擺率[圈/分]
[0052]50為方向盤轉(zhuǎn)速[圈/分]
[0053]52為具有校正功能的齒條力合成設(shè)定點(diǎn)值計(jì)算-多維特征圖
[0054]54為齒條的設(shè)定點(diǎn)力[N]。
[0055]車速44、側(cè)身加速度46、橫擺率48和方向盤轉(zhuǎn)速50提供至計(jì)算齒條的設(shè)定點(diǎn)力54的設(shè)定點(diǎn)值計(jì)算模塊(means)52。為此，開(kāi)發(fā)了由車輛數(shù)據(jù)組成的特征圖并將這些特性輸入至框52。還可以從代替該特性圖的具有相同輸入變量的適當(dāng)數(shù)學(xué)方程式形成齒條處的設(shè)定點(diǎn)力。橫擺加速度可以代替橫擺率作為輸入變量。
[0056]如果齒條處的設(shè)定點(diǎn)力當(dāng)前不同于已經(jīng)校正過(guò)轉(zhuǎn)向力差異的實(shí)際出現(xiàn)的力，并且如果在行駛情境中給定了進(jìn)一步的先決條件(比如較高的軸驅(qū)動(dòng)扭矩或當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)牽引車輪之間較低的差速轉(zhuǎn)速)，設(shè)定點(diǎn)力也可以包括在補(bǔ)償扭矩的計(jì)算中。伺服輔助隨后施加對(duì)應(yīng)于在設(shè)定點(diǎn)力和實(shí)際出現(xiàn)的力之間的齒條力的方向盤補(bǔ)償扭矩。
[0057]無(wú)論是從監(jiān)測(cè)模型、從轉(zhuǎn)向柱處的扭矩傳感器還是通過(guò)其它方法來(lái)計(jì)算經(jīng)由齒條力實(shí)現(xiàn)的伺服輔助，駕駛員感覺(jué)到的方向盤操作扭矩的原理是基于齒條力。優(yōu)選地可以假設(shè)從監(jiān)測(cè)器模型來(lái)產(chǎn)生經(jīng)由齒條力實(shí)現(xiàn)的伺服輔助。該界面可以對(duì)應(yīng)地適用于其它情況。
[0058]現(xiàn)在參考圖4，說(shuō)明在對(duì)應(yīng)于設(shè)置的齒條力54的方向盤操作扭矩和已經(jīng)校正過(guò)轉(zhuǎn)向力差異的實(shí)際齒輪力56或中間值之間平順地轉(zhuǎn)變的切換函數(shù)58。切換函數(shù)58輸出從O到I變化的權(quán)重值60。如下文結(jié)合圖5描述的，權(quán)重值60可以用于修改齒條力校正因子。權(quán)重值60等于O對(duì)應(yīng)于沒(méi)有施加齒條力校正，而權(quán)重值60等于I對(duì)應(yīng)于完全合成產(chǎn)生的方向盤操作扭矩，該操作扭矩不允許輪胎/下表面接觸的任何反饋但是也沒(méi)有任何擾動(dòng)影響。
[0059]在一個(gè)實(shí)施例中，切換函數(shù)58通常調(diào)校為輸出為O的權(quán)重值60以精確反饋輪胎和下表面之間的接觸關(guān)系。僅在預(yù)期來(lái)自驅(qū)動(dòng)力的干預(yù)轉(zhuǎn)向影響并且實(shí)際齒條力偏離設(shè)定點(diǎn)力的情況下切換函數(shù)58增加權(quán)重值60。這種情況下，切換函數(shù)58隨著偏離而逐漸增加權(quán)重值60。通常，隨著驅(qū)動(dòng)軸扭矩或再生制動(dòng)扭矩的量的增加，作用在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上的驅(qū)動(dòng)影響的概率變得越大，并且從而將權(quán)重值設(shè)置為更偏向合成的設(shè)定點(diǎn)力。隨著車速增加，可以減小權(quán)重值以接近實(shí)際的齒條力，并且這適用于較高的側(cè)向加速度。如果方向盤轉(zhuǎn)角和側(cè)身加速度在標(biāo)記上相反，可以假設(shè)出現(xiàn)反向轉(zhuǎn)向(countersteering)以及高度動(dòng)態(tài)的駕駛操作。這種情況下，出于反饋的目的傳遞實(shí)際的齒條力。
[0060]現(xiàn)在參考圖5，顯示了說(shuō)明計(jì)算補(bǔ)償扭矩的示意圖。方向盤操作扭矩64和EPAS伺服扭矩66輸入至框68，在框68中計(jì)算實(shí)際的齒條力56。在操作70處從齒條設(shè)定點(diǎn)力54減去實(shí)際的齒條力56以輸出設(shè)定點(diǎn)力差異72。
[0061]轉(zhuǎn)向力差異42、權(quán)重值60和設(shè)定點(diǎn)力差異72輸入至齒條力校正操作62。如上文討論的，權(quán)重值60可以從O變到1，為O時(shí)沒(méi)有應(yīng)用校正，為I時(shí)應(yīng)用基于合成設(shè)置值的完全校正。校正操作62輸出補(bǔ)償信號(hào)74。補(bǔ)償信號(hào)74隨后轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償扭矩76。通過(guò)EPAS伺服馬達(dá)應(yīng)用補(bǔ)償扭矩76。返回至該操作，在操作78處補(bǔ)償扭矩76與之前的EPAS伺服扭矩66求和。
[0062]出于清楚的原因，分別彼此獨(dú)立說(shuō)明圖2至5，并且也可以將框圖組合成一個(gè)。圖2至4說(shuō)明怎樣產(chǎn)生用于框62的輸入變量。
[0063]現(xiàn)在參考圖6，顯示了說(shuō)明轉(zhuǎn)向控制邏輯的替代實(shí)施例的流程圖。在操作100處，確定是否動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩超過(guò)預(yù)定閾值X1、車輛加速度超過(guò)預(yù)定閾值Y1、齒條力差異量超過(guò)預(yù)定閾值Zl以及當(dāng)前車速超過(guò)預(yù)定閾值Vspdl。如上文討論的，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩是標(biāo)記的變量。根據(jù)習(xí)慣，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩導(dǎo)致的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩影響為正，而再生制動(dòng)導(dǎo)致的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩影響為負(fù)。類似的，加速度是標(biāo)記變量。
[0064]如果確定滿足操作100的所有條件，那么在框102處啟用扭矩轉(zhuǎn)向控制加速模式。在該模式中，指令車輛EPAS中的伺服馬達(dá)提供扭矩來(lái)補(bǔ)償動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的正扭矩影響。
[0065]如果確定不滿足操作100的所有狀況,那么操作前進(jìn)至操作104。在操作104處，確定是否當(dāng)前動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩下降到預(yù)定閾值X2以下、車輛加速度下降到預(yù)定閾值Y2以下以及齒條力差異的量超過(guò)預(yù)定閾值量Z2。閾值X2小于閾值Xl并且閾值Y2小于閾值Ylo
[0066]如果確定滿足操作104的所有條件，那么在框106處啟用扭矩轉(zhuǎn)向控制減速模式。在該模式中，指令車輛EPAS中的伺服馬達(dá)提供扭矩以補(bǔ)償動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)扭矩影響。
[0067]如果確定不滿足操作104的所有條件，那么操作在框108處結(jié)束。
[0068]現(xiàn)在參考圖7，顯示了說(shuō)明轉(zhuǎn)向控制邏輯的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖。如操作110處說(shuō)明的，確定是否啟用扭矩轉(zhuǎn)向控制功能。該確定包括加速和減速模式兩者。如果確定不啟用扭矩轉(zhuǎn)向控制，那么如框118處說(shuō)明的操作結(jié)束。如果確定啟用扭矩轉(zhuǎn)向控制，那么如操作112處說(shuō)明的確定是否啟用扭矩轉(zhuǎn)向控制加速模式。如果為是，如框114說(shuō)明的那么選擇加速轉(zhuǎn)向模式調(diào)校。當(dāng)啟用該調(diào)校模式時(shí)，可以控制車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以補(bǔ)償由車輛發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)致的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩影響。如框118處說(shuō)明的，該操作隨后結(jié)束。返回至操作112，如果確定扭矩轉(zhuǎn)向控制不是加速模式，那么如框116處說(shuō)明的選擇減速轉(zhuǎn)向模式調(diào)校。當(dāng)啟用該調(diào)校模式時(shí)，可以控制車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以補(bǔ)償由再生制動(dòng)導(dǎo)致的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩影響。如框118處說(shuō)明的，該操作隨后結(jié)束。
[0069]從多個(gè)實(shí)施例可以看出，特定系統(tǒng)和方法去除了由再生制動(dòng)扭矩導(dǎo)致的駕駛員感覺(jué)上不希望的驅(qū)動(dòng)影響且不去除來(lái)自車輛牽引輪和道路之間接觸的希望的反饋。
[0070]盡管上文描述了示例性實(shí)施例，并非意味著這些實(shí)施例說(shuō)明并描述了本發(fā)明的所有可能形式。相反，說(shuō)明書中使用的詞語(yǔ)為描述性詞語(yǔ)而非限定，并且應(yīng)理解不脫離本發(fā)明的精神和范圍可以作出各種改變。此外，可組合各種執(zhí)行實(shí)施例的特征以形成本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種補(bǔ)償配備用于再生制動(dòng)并且具有助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛傳動(dòng)系中驅(qū)動(dòng)影響的方法，所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括配置用于向車輛轉(zhuǎn)向齒條提供扭矩的伺服馬達(dá)，所述方法包含: 響應(yīng)于轉(zhuǎn)向齒條差異量超過(guò)由再生制動(dòng)事件導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)閾值而指令伺服馬達(dá)向車輛轉(zhuǎn)向齒條施加補(bǔ)償扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，指令所述伺服馬達(dá)施加補(bǔ)償扭矩包括指令所述伺服馬達(dá)施加具有補(bǔ)償所述車輛轉(zhuǎn)向齒條處計(jì)算的設(shè)定點(diǎn)力和所述車輛轉(zhuǎn)向齒條處測(cè)量的力之間差異的量的扭矩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述指令所述伺服馬達(dá)進(jìn)一步響應(yīng)于至少基于再生制動(dòng)扭矩、車輪轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向齒條力和方向盤轉(zhuǎn)角的預(yù)測(cè)車輛行為的模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述關(guān)聯(lián)閾值是第一預(yù)定閾值并且所述指令所述伺服馬達(dá)進(jìn)一步響應(yīng)于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩量超過(guò)第二預(yù)定閾值并且車輛加速度超過(guò)第三預(yù)定閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向齒條差異量超過(guò)由發(fā)動(dòng)機(jī)加速事件導(dǎo)致的第二關(guān)聯(lián)閾值而指令所述伺服馬達(dá)以向所述車輛轉(zhuǎn)向齒條施加第二補(bǔ)償扭矩。
6.一種車輛，包括: 配置用于向車輛轉(zhuǎn)向齒條提供扭矩的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)； 配置用于向車輛牽引輪施加再生制動(dòng)扭矩的馬達(dá)；以及 配置用于響應(yīng)于轉(zhuǎn)向齒條差異量超過(guò)由再生制動(dòng)事件導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)閾值而指令所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供補(bǔ)償扭矩的控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步配置以至少基于再生制動(dòng)扭矩、車輪轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向齒條力和方向盤轉(zhuǎn)角預(yù)測(cè)性地建立車輛行為的模型。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛，其特征在于，所述控制器配置用于指令所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加具有補(bǔ)償所述車輛轉(zhuǎn)向齒條處計(jì)算的設(shè)定點(diǎn)力和所述車輛轉(zhuǎn)向齒條處測(cè)量的力之間差異的量的補(bǔ)償扭矩。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛，其特征在于，所述關(guān)聯(lián)閾值是第一預(yù)定閾值并且所述控制器進(jìn)一步配置用于響應(yīng)于車輛加速度超過(guò)第二預(yù)定閾值并且動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩量超過(guò)第三預(yù)定閾值而指令所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供補(bǔ)償扭矩。
10.一種控制車輛中助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法，所述車輛具有配置用于向車輛牽引輪提供再生制動(dòng)扭矩的馬達(dá)，所述方法包含: 響應(yīng)于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩超過(guò)第一預(yù)定閾值并且轉(zhuǎn)向齒條力差異量超過(guò)第二閾值而指令所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供第一補(bǔ)償扭矩，以及 響應(yīng)于所述動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩下降到第三預(yù)定閾值以下并且所述轉(zhuǎn)向齒條力差異量超過(guò)第四預(yù)定閾值而指令所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供第二補(bǔ)償扭矩，其中所述轉(zhuǎn)向齒條力差異是計(jì)算的轉(zhuǎn)向齒條設(shè)定點(diǎn)力和測(cè)量的轉(zhuǎn)向齒條力之間的差異并且其中所述第三閾值小于所述第一閾值。
【文檔編號(hào)】B62D5/04GK104443009SQ201410408752
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】丹尼爾·A·高博, 科特·米茨, 約翰·沃爾什 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司