使用电动助力转向信号的有效载荷估计制造技术

本发明专利技术说明了有效载荷检测模块的技术方案，该有效载荷检测模块使用一个或者多个转向系统控制信号来检测有效载荷并且产生轴载荷因子。示例有效载荷检测模块包括：机架转矩模块，其确定机架转矩；参考模型模块，其基于载荷比例因子来确定用于转向系统的参考机架转矩；和载荷因子计算模块，其基于在机架转矩和参考机架转矩之间的差来计算轴载荷因子。另外，混合因子模块根据轴载荷因子来确定载荷混合因子。另外，信号合成器根据载荷混合因子来将混合标称基辅助与混合高载荷基辅助进行合成，该合成值修改马达转矩命令，马达转矩命令被发送到马达以产生辅助转矩。

Payload estimation using electric power steering signal

The invention describes the technical scheme of payload detection module, which detects payload by using one or more steering system control signals and generates axle load factor. The sample payload detection module comprises a torque module, which determine the frame torque; reference model module, which is based on the load scale factor was used to determine the steering torque reference frame system; module calculation and load factor, the frame and the reference frame torque torque is calculated based on the difference between the axle load factor. In addition, the hybrid factor module determines the load mixing factor according to the axial load factor. In addition, the signal synthesizer combines the mixed nominal base assistance and the mixed high load basis assistance according to the load mixing factor. The composite value modifies the motor torque command, and the motor torque command is sent to the motor to generate auxiliary torque.

【技术实现步骤摘要】
使用电动助力转向信号的有效载荷估计相关申请的交叉引用本专利申请要求于2016年10月7日提交的美国专利申请序列号15/288265的作为部分接续案的优先权，其还要求于2015年10月9日提交的美国临时专利申请序列号62/239578的优先权，两者通过引用合并到本文。
本专利技术涉及一种电动助力转向系统，更具体地，涉及为了一致转向感觉而使用电动助力转向信号的有效载荷估计的方法和系统。
技术介绍
传统的助力转向系统，诸如电动助力转向(EPS)系统，被用于从轻型车辆(小型掀背车)变化到重型车辆(皮卡货车，厢式货车)的不同车辆类别中。电动机用作为致动器以辅助车辆操作者同时转向车辆。典型地，对EPS参数进行调整以对标称的车辆载荷条件给出在各种道路表面上的最佳转向感觉。在车辆使用期间，有效载荷可以增加到车辆或者从车辆中减去。有效载荷的这个变化改变了由道路上的每个轮胎受到的载荷或者力，其当与标称载荷条件比较时可以极大地改变主销转矩(并且因此改变机架载荷)。主销转矩的变化可以导致由操作者经受的不一致转向力矩‘感觉’。即，对许多传统的EPS系统，转向力矩的量可以随有效载荷的变化而变化。因此，期望开发出一种EPS系统，其是更强健，更低成本，以及/或者可以随着有效载荷的变化，能够降低转向力矩的不一致。
技术实现思路
根据一个或者多个实施例，电动助力转向(EPS)系统的有效载荷估计系统包括有效载荷检测模块，其根据一个或者多个EPS信号来检测有效载荷，并且产生轴载荷因子。有效载荷检测模块包括：机架转矩模块，其确定作用在与EPS相连接的机架上的机架转矩。参考模型模块基于载荷比例因子来确定用于EPS的参考机架转矩。载荷因子计算模块基于在机架转矩和参考机架转矩之间的差来计算轴载荷因子。另外，混合因子模块根据轴载荷因子来确定载荷混合因子。另外，信号合成器根据载荷混合因子来将混合标称基辅助与混合高载荷基辅助进行合成，该合成值修改马达转矩命令，马达转矩命令被发送到马达以产生辅助转矩。根据一个或者多个实施例，一种通过电动助力转向(EPS)系统来估计用于维持至少部分产生的基本上一致转向感觉的有效载荷的方法，包括：通过有效载荷估计系统的有效载荷检测模块，接收多个EPS信号以产生附加轴载荷因子。该方法还包括：通过参考模型模块，基于载荷比例因子，确定用于EPS的参考机架转矩。该方法还包括：通过载荷因子计算模块，基于在机架转矩和参考机架转矩之间的差，计算轴载荷因子。该方法还包括：通过有效载荷估计系统的混合因子表，根据附加轴载荷因子，确定载荷混合因子。该方法还包括：通过合并模块，基于载荷混合因子，修改马达转矩命令，所述马达转矩命令发送到EPS的马达，以产生辅助转矩。根据一个或者多个实施例，一种转向系统包括机架转矩模块，其确定作用在与转向系统相连接的机架上的机架转矩。而且，参考模型模块根据多个控制信号来确定用于转向系统的参考机架转矩。有效载荷检测模块基于在机架转矩和参考机架转矩之间的差来计算轴载荷因子。信号合成器基于轴载荷因子来修改马达转矩命令，马达转矩命令被发送到转向系统的马达以产生辅助转矩。从下述结合附图和其标题对优选实施例的说明中，本专利技术的这些和其它方案将变得清楚，在不脱离本公开的新颖概念的精神和范围的情况下，这里的变化和修改可以是有效的。附图说明在说明书结束时的权利要求中，被看作为本专利技术的主题被特别地指出和清楚地要求权利。从以下结合附图的详细描述中，将更清楚本专利技术的上述和其它特征和优点。只要有可能，在整个附图中使用相同的附图标记以涉及实施例的相同或者类似的元素，其中：图1示出根据本专利技术的某些示例性实施例包括有效载荷估计系统的电动助力转向系统的功能方框图；图2是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的使用电动助力转向信号的有效载荷估计系统的功能方框图；图3是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的载荷混合因子对载荷因子的功能曲线；图4是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的有效载荷检测模块的功能方框图；图5是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的参考模型模块的功能方框图；图6是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的机架转矩估计模块的功能方框图；图7是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的参考机架转矩模型的功能方框图；图8是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的参考机架转矩模型的第一条件检测逻辑单元的功能方框图；图9是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的参考机架转矩模型的第二条件检测逻辑单元的功能方框图；图10是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的参考机架转矩模型的第三条件检测逻辑单元的功能方框图；图11是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的参考机架转矩模型的第四条件检测逻辑单元的功能方框图；图12是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的参考机架转矩模型的第五条件检测逻辑单元的功能方框图；图13是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的参考机架转矩模型的第六条件检测逻辑单元的功能方框图；图14是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的参考机架转矩模型的第七条件检测逻辑单元的功能方框图；图15是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的附加轴载荷因子计算的功能方框图；图16是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的使用电动助力转向信号的有效载荷估计的方法的流程图；图17是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的有效载荷估计系统的有效载荷检测模块的功能方框图；图18是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的参考模型模块的功能方框图；图19是示出根据本专利技术的某些示例性实施例的载荷因子计算模块的功能方框图；以及图20示出根据在本专利技术的某些示例性实施例中使用的最小均方技术的有效载荷检测模块的运行方框图。具体实施方式本专利技术在意在仅仅作为示例性的下述例子中被更特殊地说明，因为对本领域技术人员来说，在这里，若干修改和变化将是显然的。现在更详细地说明本专利技术的各种实施例。参考附图，如果有的话，类似的数字在整个视图中表示类似的组件。如在这里的说明书和随后的整个权利要求中使用的，“一(a)”、“一个(an)”、和“所述(the)”的意思包括复数所指，除非上下文清楚地另外表示。而且，如在这里的说明书和随后的整个权利要求中使用的，“在…中(in)”的意思包括“在…中(in)”和“在…上(on)”，除非上下文清楚地另外表示。而且，为了读者方便，可以使用标题或者副标题，其对本专利技术的范围没有影响。另外，说明书中使用的一些术语下面将更具体地定义。说明书中使用的术语在本专利技术的上下文之内以及在每个术语被使用的特定上下文中在所属领域中通常具有它们一般的意思。下面或者在说明书的其它地方讨论用于描述本专利技术的某些术语，以给关于本专利技术的描述的实践者提供附加指导。应当理解，能够以多于一个的方式来述说相同的事情。因此，其他的语言和同义词可以被用于这里讨论的任何一个或者多个术语，对于术语是否在这里被详细说明或者讨论，也没有置于任何特殊的意义。本说明书中，包括这里讨论的任何术语的例子的例子使用仅仅是示例性的，绝不是限制本专利技术的或者任何示例性术语的范围和意思。另外，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动助力转向(EPS)系统的有效载荷估计系统，包括：有效载荷检测模块，其构成为根据多个EPS信号来检测有效载荷，并且产生轴载荷因子，有效载荷检测模块包括：机架转矩模块，其构成为确定作用在与EPS相连接的机架上的机架转矩；参考模型模块，其构成为基于载荷比例因子来确定用于EPS的参考机架转矩；和载荷因子计算模块，其构成为基于在机架转矩和参考机架转矩之间的差来计算轴载荷因子，混合因子模块，其构成为根据轴载荷因子来确定载荷混合因子；以及信号合成器，其构成为根据载荷混合因子来将混合标称基辅助与混合高载荷基辅助进行合成，该合成值修改马达转矩命令，马达转矩命令被发送到马达以产生辅助转矩。

【技术特征摘要】
2016.09.28 US 62/400,808;2016.10.07 US 15/288,2651.一种电动助力转向(EPS)系统的有效载荷估计系统，包括：有效载荷检测模块，其构成为根据多个EPS信号来检测有效载荷，并且产生轴载荷因子，有效载荷检测模块包括：机架转矩模块，其构成为确定作用在与EPS相连接的机架上的机架转矩；参考模型模块，其构成为基于载荷比例因子来确定用于EPS的参考机架转矩；和载荷因子计算模块，其构成为基于在机架转矩和参考机架转矩之间的差来计算轴载荷因子，混合因子模块，其构成为根据轴载荷因子来确定载荷混合因子；以及信号合成器，其构成为根据载荷混合因子来将混合标称基辅助与混合高载荷基辅助进行合成，该合成值修改马达转矩命令，马达转矩命令被发送到马达以产生辅助转矩。2.根据权利要求1所述的有效载荷估计系统，还包括：标称基辅助模块，其构成为基于方向盘转矩信号来确定标称基辅助；以及高载荷基辅助模块，其构成为基于方向盘转矩来产生高载荷基辅助。3.根据权利要求2所述的有效载荷估计系统，其中，混合标称基辅助包括被乘以补偿载荷混合因子的标称基辅助，其中，补偿载荷混合因子包括1减去载荷混合因子，并且混合高载荷基辅助包括被乘以载荷混合因子的高载荷基辅助。4.根据权利要求1所述的有效载荷估计系统，还包括：条件检测模块，其构成为响应于被满足的一个或者多个操作条件而产生标志，其中响应于表示条件被满足的标志，将机架转矩与参考机架转矩进行比较。5.根据权利要求1所述的有效载荷估计系统，其中，参考机架转矩被计算为线性弹簧转矩和使用方向盘位置的轮胎偏转转矩的和，其中，轮胎偏转转矩是基于轴载荷因子来计算的。6.根据权利要求1所述的有效载荷估计系统，载荷因子计算模块还包括：乘法器模块，其构成为计算方向盘位置、车速因子和初始机架转矩误差的乘积，用于计算轴载荷因子，其中初始机架转矩误差是在机架转矩和参考机架转矩之间的差。7.根据权利要求4所述的有效载荷估计系统，其中，机架转矩模块包括：第一放大器，其构成为将先前马达转矩命令增加因子GAIN1，其中GAIN1包括辅助机械比率；第二放大器，其构成为还将先前马达转矩命令增加因子GAIN2，其中GAIN2包括马达效率；第三放大器，其构成为将方向盘转矩增加因子GAIN3，其中GAIN3包括方向盘效率；以及低通滤波器模块，其构成为将与放大的方向盘转矩合成的放大的先...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·M·瓦伦吉卡尔，A·J·尚帕涅，王琦，
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