转向系统的实时稳定性监测技术方案

描述的技术方案用于缩放转向系统中的稳定性信号。示例方法包括：通过转矩提升模块计算使转向系统的马达产生辅助转矩的辅助转矩指令，通过稳定性补偿模块基于输入信号计算修改辅助转矩指令的稳定转矩指令，通过稳定性监测模块计算稳定性缩放因子，以基于输入信号中检测到的不稳定性的持续时间和严重性调整稳定转矩指令。

Real-time stability monitoring of steering system

The described technical scheme is used to zoom the stability signal in the steering system. The example method includes: computer aided instruction of the steering system of the motor torque generated by the torque assist torque lifting module, the stability compensation module based on the input signal stability calculation of torque command modify auxiliary torque command, the stability monitoring module to calculate the stability of the zoom factor, as the input signal is detected in the instability of the duration and severity of the adjust the torque command based on stability.

【技术实现步骤摘要】
转向系统的实时稳定性监测相关申请的交叉引用本专利申请要求2016年9月28日提交的申请号为62/400,806的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
本申请一般涉及车辆中的电动助力转向(EPS)系统，特别涉及通过EPS实施实时稳定性监测和增益缩放。现今在大多数乘用车中使用EPS系统。EPS帮助驾驶员将车辆转向到所需方向。通常，EPS系统是闭环控制系统，因此，重要的是确保系统的稳定性，以确保驾驶员能够将方向盘转向到所需位置而无意外的振动。通常，EPS系统是闭环控制系统，因此，确保系统的稳定性是重要的。在EPS系统的情况下，如众所周知的，影响整个过程动力学的两个部分包括控制和装置。控制的校准可以随车辆速率、方向盘(handwheel)转矩、马达速度等而变化。此外，装置动力学可能受到系统摩擦、车辆速率、温度、非线性等的影响。当这些条件改变时，系统变速功能也发生变化。因此，使用EPS稳定性相关过程来确定各个操作点的最小所需稳定性余量(margin)。虽然在多个操作点检查稳定性余量，但是稳定性相关性假设为非变量线性EPS装置模型。此外，控制校准假设为非变量线性EPS响应。实践中研究和涵盖影响稳定性的多个因素以及可能的全部因素在技术上具有挑战性和耗时性。因此，在设计EPS系统所需的控制校准的同时，来自稳定性相关过程的边界余量被确定用作指导。虽然这种设计方法对于创建具有适当稳定性的系统是有用的，但是期望具有实时的主动稳定性监测方法(除了现有的稳定性相关过程之外)以确保EPS系统在驾驶时的稳定性。
技术实现思路
根据描述的一个或多个实施例，一种转向系统，包括：转矩提升模块，计算辅助转矩指令。此外，转向系统包括稳定性补偿模块，基于一个或多个传感器的测量结果计算稳定转矩指令，所述稳定转矩指令修改所述辅助转矩指令。此外，转向系统包括稳定性监测模块，基于所述传感器的测量结果中检测到的不稳定性的持续时间和严重性来计算稳定性缩放因子以调整所述稳定转矩指令。根据一个或多个实施例，一种用于转向系统的实时监测系统，包括滤波模块，配置为从用于确定辅助转矩指令的输入信号计算滤波后的输入信号和从所述滤波后的输入信号计算所述输入信号中的不稳定性的幅值。此外，持续时间模块确定所述不稳定性的持续时间。此外，幅值模块确定所述不稳定性的严重性的。此外，辅助缩放因子模块基于所述输入信号中的所述不稳定性的所述持续时间和所述严重性来确定稳定性缩放因子以调整所述转向系统的所述辅助转矩指令。根据一个或多个实施例，一种用于缩放转向系统中的稳定性信号的计算机实现的方法包括：通过转矩提升模块计算使所述转向系统的马达产生辅助转矩的辅助转矩指令。此外该方法包括通过稳定性补偿模块基于输入信号计算稳定转矩指令，稳定转矩指令修改所述辅助转矩指令。此外，该方法包括通过稳定性监测模块计算稳定性缩放因子，以基于在所述输入信号中检测到的不稳定性的持续时间和严重性来调整所述稳定转矩指令。在一个或多个示例中，检测输入信号(诸如方向盘转矩、方向盘角度、马达速度等)中的不稳定性包括使用高阶带通滤波器对输入信号进行滤波。此外，在一个或多个示例中，确定不稳定性的持续时间是基于滤波后的输入信号和基于车辆速率确定的预测输入信号。在一个或多个示例中，持续时间模块基于不稳定性的持续时间分别高于预定的短持续时间和预定的长持续时间将短不稳定性标志和长不稳定性标志中的一个切换到开(ON)。此外，在一个或多个示例中，确定不稳定性的严重性包括将滤波后的输入信号的幅值与对应于各个严重性水平的多个预定阈值进行比较。从以下结合附图的描述中，这些和其它优点和特征将变得更加明显。附图说明在说明书结尾处的权利要求书中特别指出并明确地要求保护被认为是本专利技术的主题。从以下结合附图的详细描述中，本专利技术的前述和其它特征以及优点是显而易见的，在附图中：图1示出了根据一个或多个实施例的包括转向系统的车辆。图2示出了根据一个或多个实施例的用于转向系统的稳定性监测系统。图3示出了根据一个或多个实施例的示例稳定性监测模块的框图。图4示出了根据一个或多个实施例的稳定性监测模块的示例实施方式，其中示出了示例的数据流。图5示出了根据一个或多个实施例的条件启用模块的示例框图。图6示出了根据一个或多个实施例的滤波模块的示例框图。图7示出了根据一个或多个实施例的示例不稳定性学习模块和辅助缩放因子模块的框图。图8示出了根据一个或多个实施例的示例持续时间模块的框图。图9示出了根据一个或多个实施例的示例幅值模块520的框图。图10示出了根据一个或多个实施例的示例自适应学习模块的框图。图11示出了根据一个或多个实施例的用于实时稳定性监测和增益缩放的示例方法的流程图。图12示出了根据一个或多个实施例的不稳定性检测的示例曲线图。具体实施方式本文所使用的术语模块和子模块指一个或多个处理电路，诸如执行一个或更多软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享处理器、专用处理器或处理器组)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它合适组件。可以理解，下面描述的子模块可以被组合和/或进一步分割。以下描述本质上仅仅是示例的，并不意图限制本公开、应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。现在参考图1，在图1中，将参考具体实施例对本专利技术进行描述而不限制本专利技术。图1示出了包括转向系统12的车辆10的实施例，该转向系统12为诸如电动助力转向(EPS)和/或驾驶员辅助系统等。在各种实施例中，转向系统12包括耦接到转向轴16的方向盘14。在所示的实施例中，转向系统12是电动助力转向(EPS)系统，其还包括耦接到转向系统12的转向轴16和车辆10的连结杆20、22的转向辅助单元18。转向辅助单元18例如包括转向致动器马达19(例如电动机)，和可以通过转向轴16耦接到转向致动器马达和齿轮的齿条和小齿轮转向机构(未示出)。在操作期间，当车辆操作者转动方向盘14时，转向辅助单元18的马达提供助力以移动连结杆20、22，连结杆20、22进而分别移动分别耦接到车辆10的各车轮28、30上的转向节24、26。致动器马达19是直流(DC)电机或马达。在一个实施例中，马达19是有刷直流电机。有刷直流电机包括定子和转子。定子包括电刷壳体，该电刷壳体具有围绕换向器设置的多个周向间隔开的电刷，每个电刷具有与换向器电接触的接触面。虽然这里描述的实施例应用于永磁体有刷直流电机，但是不限于此，并且可以应用于任何合适的DC机器。如图1所示，车辆10还包括检测和测量转向系统12和/或车辆10的可观察状况的各种传感器。传感器基于可观察状况产生传感器信号。在所示的示例中，传感器31和传感器32分别是感测车轮28和车轮30的转速的车轮速率传感器。传感器31、32基于此产生车轮速率信号。在其他示例中，除了或替代传感器31和传感器32之外还可以提供其它车轮速率传感器。其它车轮速率传感器可以感测后轮34、36的转速并基于此产生传感器信号。可以理解，可以使用感测车轮运动的其它车轮传感器，例如车轮位置传感器来代替车轮速率传感器。在这种情况下，可以基于车轮传感器信号来计算车轮速度和/或车辆速度或速率。在另一示例中，传感器33是感测放置在方向盘14上的转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转向系统，包括：转矩提升模块，计算辅助转矩指令；稳定性补偿模块，基于一个或多个传感器的测量结果计算稳定转矩指令，所述稳定转矩指令修改所述辅助转矩指令；以及稳定性监测模块，基于传感器的测量结果中检测到的不稳定性的持续时间和严重性来计算稳定性缩放因子以调整所述稳定转矩指令。

【技术特征摘要】
2016.09.28 US 62/400,8061.一种转向系统，包括：转矩提升模块，计算辅助转矩指令；稳定性补偿模块，基于一个或多个传感器的测量结果计算稳定转矩指令，所述稳定转矩指令修改所述辅助转矩指令；以及稳定性监测模块，基于传感器的测量结果中检测到的不稳定性的持续时间和严重性来计算稳定性缩放因子以调整所述稳定转矩指令。2.如权利要求1所述的转向系统，还包括：条件检测模块，基于方向盘位置、方向盘急速检测和所述一个或多个传感器的测量结果中的至少一个高于预定阈值来禁用稳定性监测模块。3.如权利要求1所述的转向系统，其中所述稳定性监测模块使用高阶带通滤波器来检测所述一个或多个传感器的测量结果中的不稳定性。4.如权利要求1所述的转向系统，还包括：自适应学习模块，确定用于稳定性缩放因子的限制因子。5.如权利要求1所述的转向系统，其中所述稳定性监测模块包括：持续时间模块，基于滤波后的方向盘转矩值和阈值转矩值确定不稳定性的持续时间，所述阈值转矩值至少基于车辆速率确定。6.如权利要求5所述的转向系统，其中所述持续时间模块基于所述不稳定性的持续时间分别高于预定的短持续时间和预定的长持续时间将短不稳定性标志和长不稳定性标志中的一个切换为开ON。7.如权利要求1所述的转向系统，其中所述稳定性监测模块包括：幅值模块，通过将滤波后的方向盘转矩值的幅值与对应于各个严重性水平的多个预定阈值进行比较来确定所述不稳定性的严重性。8.如权利要求1所述的转向系统，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，T·M·瓦伦吉卡尔，A·J·尚帕涅，M·K·黑尔斯，
申请(专利权)人：操纵技术IP控股公司，
类型：发明
国别省市：美国,US