电力辅助转向系统技术方案

一种用于操作一种电力辅助转向系统的方法，在该电力辅助转向系统中，电动机(1)对转向系统的一部分施加随着辅助转矩信号(9)的变化而变化的辅助转矩，辅助转矩减小驾驶员转动方向盘(4)所需的力，该方法包括：在正常操作期间生成依赖于由驾驶员施加的转矩的辅助转矩信号(9)，并且在其中系统不能可靠地知道驾驶员所施加的转矩的故障操作期间生成辅助转矩信号(9)，该辅助转矩信号(9)由具有随着转向相对于可变基准的角位置的变化而变化的值的第一项得出，可变基准的角位置在转向的旋转方向改变的情况下更新。

Electric power assisted steering system

A method for operating a power assisted steering system, the electric power assisted steering system, the motor (1) on the part of the steering system is applied with auxiliary torque signal (9) auxiliary torque changes and auxiliary torque decreases when the driver turns the steering wheel (4) required to force the method including: assist torque signal during normal operation is generated depending on the torque exerted by a driver (9), and in which the system cannot know generating auxiliary torque signal during fault operation torque exerted by the driver's reliability (9), the auxiliary torque signal (9) by a variable with respect to the reference angle position to change the value of the change of the first that the angular position variable reference change in the direction of rotation to the case of renewal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力辅助转向系统本专利技术涉及一种电力辅助转向系统，其中电动机适于对转向构件(诸如转向柱)施加辅助转矩以便减少驾驶员控制车辆所需的力气。在简单的电力辅助转向系统中设置有转矩传感器，该转矩传感器被布置使得转向柱的转矩水平被测量。根据该测量结果，控制器计算出转矩需求信号的值，该转矩需求信号指示将由附接至转向柱的电动机生成的转矩。电动机对柱施加与驾驶员所要求的转矩相同的转矩，从而减少转动方向盘所需的力气。在发生导致转矩的测量结果不可靠或不可用的故障的情况下，这种简单的布局可能会出现问题。如果转矩传感器本身存在故障，转矩传感器的输出存在故障或者对来自转矩传感器的信号的任何之后的处理中存在故障，则这种情况可能会发生。如果转矩测量结果不可靠，则一般认为将其用作用于计算辅助转矩的基础是不安全的。为了改善这个问题，已知包括一些监测转矩信号的检查电路，并且在认为转矩信号不可靠的情况下，可以将辅助转矩降低至零，实际上就是将该车辆恢复成没有转向辅助的车辆。这通常将会导致非常沉重的转向，并且可能会使得该车辆变得无法驾驶。在高速下(例如，在弯道中间)突然去除辅助也可能是危险的，所以已知的是从最后的已知的安全值起逐渐减小辅助。人们已经尝试了在没有可靠的转矩测量结果时提供某种水平的辅助。我们已知DE102005005084，其中测量转向轴上的两个点的相对角位置并且在转矩传感器发生故障的情况下用它来提供对转矩的粗略估计。此外，DE102008032081A1还公开了一种用于操作转向系统的方法，其中基于车辆动力学的简单模型将辅助转矩作为方向盘的角位置、车辆速度及转向角速度的函数来计算。本专利技术的目的是提供一种改进的操作系统和方法，该操作系统和方法可以改善现有技术对不可靠的转矩测量结果的问题的解决方案中存在的某些限制。根据第一方面，本专利技术提供一种用于操作一种电力辅助转向系统的方法，在该电力辅助转向系统中电动机对转向系统的一部分施加随着辅助转矩信号变化而变化的辅助转矩，该辅助转矩减少了驾驶员转动方向盘所需的力，该方法包括：在正常操作期间生成依赖于由驾驶员施加的转矩的辅助转矩信号，以及在其中系统不能可靠地知道驾驶员所施加的转矩的故障操作期间生成辅助转矩信号，该辅助转矩信号由具有随着转向相对于可变基准的角位置变化而变化的值的第一项得出，该可变基准的角位置在转向的旋转方向改变的情况下更新。在转向再次移动离开息止位(rest)时，提供随着相对于变化的基准的方向盘角度的变化而变化的辅助转矩，使得能够施加可给出良好的转向响应的一定量的辅助，其中在转向系统的部件(典型地，方向盘或转向柱轴或转矩传感器套管轴(quillshaft)或电动机转子)开始沿与其上次旋转的方向不同的方向旋转时，该变化的基准被重置到新的位置，该新基准被设置为等于在反转发生时转向部件的角度。该可变基准的使用可允许辅助逐渐减小，以帮助驾驶员从任意息止位置起重新开始转向的移动。该基准可以在每次转向改变方向时被重置，或者仅在旋转方向改变时另外还满足一个或多个条件的时候被重置。在其它任意条件下，该基准可以不被重置，所以它可以被重置的唯一时间可以是反转发生时。一个或多个条件可以包括在方向改变发生时辅助转矩信号的值，但是还可以包括在反转发生时辅助转矩信号的第一分量的值。该方法可以包括监测转向的旋转方向，以及根据其确定旋转方向是否已改变。为了监测该方向，该方法可以包括监测转向系统的部件的角速度。由于转向可能会静止一段时间，因而该方法可以包括将上次旋转方向存储于存储器内并将其与当前的运动方向进行比较以检测方向变化。当检测到变化时，可以更新存储于存储器内的上次旋转方向的值。由于只有两种可能的旋转方向(顺时针和逆时针)，因而该方法可以将该信息作为二进制数字来存储。该方法可以包括：在正在使用正常操作模式时确定基准，准备用于在转矩信号丢失或变得不可靠的情况下生成辅助转矩信号。在一种优选的布局中，第一分量可以在转向远离变化的基准的角运动的初始量内高速变化，并且此后以较低的速率变化或者变得饱和，并且因此不会随着远离基准的任何进一步增加的移动而变化。具有高的变化速率的区域可以对应于从基准到大约60度或者从基准到大约90度的角度范围，在此之后应用较低的变化速率。这种初始的快速增加帮助驾驶员克服车辆对方向改变的初始阻力，从而给出最初的辅助性“一踢”。第一分量可以随着转向移动远离变化的基准值的位置而以线性或非线性方式变化。该分量大体上可以在初始的角度范围内作为转向位置相对于基准值的线性函数而变化。该方法可以包括随着车辆速度的变化来修改第一分量的值。这可以包括随着速度的变化来放缩该值，典型地，随着车辆速度增大而减小该值，或者随着车辆速度的变化而对最大值施加限制。放缩的量可以随着相对于变化的基准的角位置的变化而改变。如此，可以作为车辆速度的函数来确定增益值并且在产生第一分量的过程中使用增益值。因而，可以无限制地使用查找表或函数来计算该项，并且如果结果超过由车辆速度确定的最大值，则速度可以被限制于该最大值。该方法可以包括直接或间接地监测转向柱角速度，并且每次检测到旋转方向的反转时将基准更新到新的角位置，可选地，仅在如上所述地满足某些条件时才更新。该方法还可以包括在故障操作期间通过生成随着转向qcol的位置相对于正前方位置变化而变化的第二分量或项的步骤来生成辅助转矩，该辅助转矩由第一分量与第二分量的结合得出。该方法可以包括在故障操作中产生包括通过对第一分量与第二分量求和而产生的项的辅助转矩信号。该方法还可以包括在故障操作期间通过产生随着柱角速度变化而变化的第三分量的步骤来生成辅助转矩信号。在柱速度不断升高的情况下，该第三分量可以被缩减，以防止引起不稳定性。其可以包括PD(比例和微分)式控制器，通过相对于可变基准的转向角及车辆速度二者来调节该值，以在动力学方面提供辅助。在转向到达并息止于新的位置，没有与当前使用的基准值对齐的情况下，第一分量可以在限定的时间段内逐渐降低至零。在这种情况下，转向方向还没有反转，但是在转向不在移动时需要去除该辅助分量。在转向的旋转方向反转使得其没有到达息止处的情况下，第一分量的值可能是反转的。该方法可以包括通过对第一分量与第二分量及第三分量求和来产生估计的转向辅助转矩。该方法可以包括随着相对于正前方位置的转向柱角度和车辆速度二者的变化来限制总分量的值。当出现高的车辆速度和大的柱角度二者时，相对于车辆速度和柱角度的其它组合，可以严格限制总分量。在正常操作期间，可以通过转矩传感器来测量由驾驶员施加的转矩以产生转矩信号。该方法可以包括以下步骤：确定是否有可靠的转矩测量结果可用，并且如果没有则从正常操作模式切换到故障模式。根据第二方面，本专利技术提供一种电力辅助转向系统，其包括：将车辆的方向盘可操作地连接至车轮的转向机构，可操作地连接至转向机构的电动机，适于产生指示由转向机构的一部分承载的转矩的转矩信号的转矩传感器，以及信号处理装置，在转矩传感器的输出信号可靠地可用时该信号处理装置可在正常模式下操作，而在其不可用时该信号处理装置可在故障模式下操作，其中该信号处理装置包括：一种信号处理装置，该信号处理装置在正常模式下适于生成依赖于由驾驶员施加的转矩的辅助转矩信号，并且在故障操作期间适于生成独立于驾驶员所施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作一种电力辅助转向系统的方法，在所述电力辅助转向系统中，电动机对所述转向系统的一部分施加随着辅助转矩信号变化而变化的辅助转矩，所述辅助转矩减小驾驶员转动方向盘所需的力，所述方法包括：在正常操作期间生成依赖于所述驾驶员施加的转矩的辅助转矩信号，以及在其中所述系统不能可靠地知道所述驾驶员施加的所述转矩的故障操作期间生成由第一项得出的辅助转矩信号，所述第一项具有随着转向相对于能够改变的基准的角位置变化而变化的值，所述能够改变的基准的角位置在所述转向的旋转方向改变的情况下更新。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.22 GB 1422998.31.一种用于操作一种电力辅助转向系统的方法，在所述电力辅助转向系统中，电动机对所述转向系统的一部分施加随着辅助转矩信号变化而变化的辅助转矩，所述辅助转矩减小驾驶员转动方向盘所需的力，所述方法包括：在正常操作期间生成依赖于所述驾驶员施加的转矩的辅助转矩信号，以及在其中所述系统不能可靠地知道所述驾驶员施加的所述转矩的故障操作期间生成由第一项得出的辅助转矩信号，所述第一项具有随着转向相对于能够改变的基准的角位置变化而变化的值，所述能够改变的基准的角位置在所述转向的旋转方向改变的情况下更新。2.根据权利要求1所述的方法，包括：当所述转向的所述旋转方向改变时并且仅在满足一个或多个附加条件时重置所述基准。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述附加条件依赖于在反转时所述辅助转矩的值。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，包括：在正在使用正常操作模式时确定所述基准，准备用于在所述转矩信号丢失或变得不可靠的情况下生成辅助转矩信号。5.根据任一前述权利要求所述的方法，包括在远离所述能够改变的基准的初始移动量内高速改变第一分量，并且使所述第一分量此后以较低的速率改变或者变得饱和并且不随着远离所述基准的不断增大的移动而改变。6.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括随着车辆速度的变化来修改所述第一分量的值。7.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括：在所述故障操作期间通过生成第二分量或第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·马奇，P·尼基尔·科帕蒂尔，XD·孙，
申请(专利权)人：TRW有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB