用于确定机电转向致动器中的动摩擦的方法和设备技术

本文中公开了用于确定机电转向致动器中的动摩擦的方法和设备。在一些示例中，该设备包括转向控制器。在一些示例中，转向控制器经由马达向转向系统施加输入扭矩。在一些示例中，转向控制器响应于输入扭矩而确定转向系统的角加速度。在一些示例中，转向控制器基于角加速度来确定响应扭矩。在一些示例中，转向控制器基于输入扭矩和响应扭矩来确定转向系统的摩擦扭矩。

【技术实现步骤摘要】
用于确定机电转向致动器中的动摩擦的方法和设备
本专利技术大体上涉及用于确定动摩擦的方法和设备，并且尤其是涉及用于确定机电转向致动器中的动摩擦的方法和设备。
技术介绍
近年来，机动车辆已经配备有电动助力转向系统。在这种系统中，机电转向致动器的马达响应于驾驶员的转向输入而向转向联动机构提供辅助扭矩以帮助驾驶员使机动车辆转向。
技术实现思路
本文中公开了用于确定机电转向致动器中的动摩擦的方法和设备。在一些示例中，公开了一种设备。在一些公开的示例中，该设备包括转向控制器。在一些公开的示例中，转向控制器包括经由马达向转向系统施加输入扭矩的马达驱动器。在一些公开的示例中，转向控制器包括响应于输入扭矩而确定转向系统的角加速度的角加速度确定器。在一些公开的示例中，转向控制器包括基于角加速度来确定响应扭矩的响应扭矩确定器。在一些公开的示例中，转向控制器包括基于输入扭矩和响应扭矩来确定转向系统的摩擦扭矩的摩擦扭矩确定器。在一些示例中，公开了一种方法。在一些公开的示例中，该方法包括经由马达向转向系统施加输入扭矩。在一些公开的示例中，该方法包括通过利用转向控制器执行一个或多个指令来响应于输入扭矩而确定转向系统的角加速度。在一些公开的示例中，该方法包括通过利用转向控制器执行一个或多个指令来基于角加速度确定响应扭矩。在一些公开的示例中，该方法包括通过利用转向控制器执行一个或多个指令来基于输入扭矩和响应扭矩来确定转向系统的摩擦扭矩。在一些示例中，公开了一种包含指令的有形计算机可读存储介质。在一些公开的示例中，该指令在被执行时使处理器经由马达向转向系统施加输入扭矩。在一些公开的示例中，该指令在被执行时使处理器响应于输入扭矩而确定转向系统的角加速度。在一些公开的示例中，该指令在被执行时使处理器基于角加速度来确定响应扭矩。在一些公开的示例中，该指令在被执行时使处理器基于输入扭矩和响应扭矩来确定转向系统的摩擦扭矩。根据本专利技术的一方面，提供一种设备，包括：转向控制器，该转向控制器包括：马达驱动器，该马达驱动器经由马达向转向系统施加输入扭矩；角加速度确定器，该角加速度确定器响应于输入扭矩而确定转向系统的角加速度；响应扭矩确定器，该响应扭矩确定器基于角加速度来确定响应扭矩；以及摩擦扭矩确定器，该摩擦扭矩确定器基于输入扭矩和响应扭矩来确定转向系统的摩擦扭矩。根据本专利技术的一个实施例，输入扭矩是基于施加到马达的电压。根据本专利技术的一个实施例，摩擦扭矩等于输入扭矩减去响应扭矩。根据本专利技术的一个实施例，响应扭矩确定器进一步基于转向系统的惯性来确定响应扭矩。根据本专利技术的一个实施例，转向控制器将摩擦扭矩与响应于转向运动而施加到转向系统的第二输入扭矩相加。根据本专利技术的一个实施例，角加速度确定器基于经由转向控制器的角度采样器测量的转向系统的至少两个角位置来响应于输入扭矩而确定转向系统的角加速度，并且角度采样器基于采样率来测量至少两个角位置。根据本专利技术的一个实施例，输入扭矩正弦变化并且在车道偏离警告期间施加到转向系统。根据本专利技术的一方面，提供一种方法，包括：经由马达向转向系统施加输入扭矩；通过利用转向控制器执行一个或多个指令来响应于输入扭矩而确定转向系统的角加速度；通过利用转向控制器执行一个或多个指令来基于角加速度确定响应扭矩；以及通过利用转向控制器执行一个或多个指令来基于输入扭矩和响应扭矩来确定转向系统的摩擦扭矩。根据本专利技术的一个实施例，输入扭矩是基于施加到马达的电压。根据本专利技术的一个实施例，摩擦扭矩等于输入扭矩减去响应扭矩。根据本专利技术的一个实施例，进一步基于转向系统的惯性来确定响应扭矩。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括将摩擦扭矩与响应于转向运动而施加到转向系统的第二输入扭矩相加。根据本专利技术的一个实施例，响应于输入扭矩而确定转向系统的角加速度包括：测量转向系统的至少两个角位置，并且测量转向系统的至少两个角位置是基于采样率来执行。根据本专利技术的一个实施例，输入扭矩正弦变化并且在车道偏离警告期间施加到转向系统。根据本专利技术的一方面，提供一种有形计算机可读存储介质，包含指令，该指令在被执行时使处理器至少执行下列操作：经由马达向转向系统施加输入扭矩；响应于输入扭矩而确定转向系统的角加速度；基于角加速度来确定响应扭矩；以及基于输入扭矩和响应扭矩来确定转向系统的摩擦扭矩。根据本专利技术的一个实施例，该指令在被执行时使处理器通过向马达施加电压来向转向系统施加输入扭矩。根据本专利技术的一个实施例，摩擦扭矩等于输入扭矩减去响应扭矩。根据本专利技术的一个实施例，该指令在被执行时使处理器进一步基于转向系统的惯性来确定响应扭矩。根据本专利技术的一个实施例，该指令在被执行时进一步使处理器将摩擦扭矩与响应于转向运动而施加到转向系统的第二输入扭矩相加。根据本专利技术的一个实施例，该指令在被执行时使处理器通过测量转向系统的至少两个角位置来响应于输入扭矩而确定转向系统的角加速度。附图说明图1为利用根据本专利技术的教导构建的示例转向控制器实现的示例转向系统的示意图；图2为图1的示例转向控制器的框图；图3为表示可在图1至图2的示例转向控制器处执行以确定图1的示例机电转向致动器的动摩擦的示例方法的流程图；图4为表示可在图1至图2的示例转向控制器处执行以确定响应扭矩的示例方法的流程图；图5为表示可在图1至图2的示例转向控制器处执行以响应于机电转向致动器的确定的动摩擦而补偿图1的机电转向致动器的示例方法的流程图；图6为能够执行实现图3、图4和/或图5的方法以及图1和/或图2的示例转向控制器的指令的示例处理器平台的框图。在上面确定的附图中示出了并且下面详细描述了某些示例。在描述这些示例时，利用相似或相同的附图标记来标识相同或相似的元件。附图未必是按比例绘制，并且为了清楚和/或简洁，可能按比例或示意性夸大显示了附图的某些特征和某些视图。具体实施方式机电转向致动器与电动助力转向(electricpowerassistedsteering，EPAS)系统一起用来将转向辅助扭矩施加到转向联动机构。这种机电转向致动器一般包括马达、控制单元(例如，控制器和/或电子控制单元)以及机械齿轮组。这种转向致动器的机械部件彼此相对经受摩擦(例如，静摩擦和/或动摩擦)。这种摩擦会导致转向致动器的响应出现不期望的滞后和/或延迟。虽然可以经由控制算法来补偿转向致动器中遇到的摩擦，但是这种控制算法通常需要对所遇到的摩擦进行估算。然而，转向致动器的机械部件遇到的摩擦的程度在不断发生变化。例如，转向致动器的机械部件遇到的摩擦的程度在机械部件的使用寿命期间是变化的，并且还可能基于部件间的制造不一致性而变化。随着摩擦的程度发生变化，转向致动器的响应也发生变化。传统EPAS系统缺乏精确估算在EPAS系统运行期间在线的转向致动器中遇到的摩擦的能力。与这种传统EPAS系统不同，本文中所述的EPAS系统包括用于估算在EPAS系统运行期间在线的转向致动器中的动摩擦的示例转向控制器。由于以这种方式估算转向致动器的动摩擦，因此本文中所述的示例转向控制器与至少一些已知的转向系统相比有利地提供了改善的转向响应和感受。因此，本文中所述的示例转向控制器可以有利地用于配备有EPAS系统的机动车辆、飞行器、轮式车辆等的制造和/或保养。本文中所述的示例转向控制器与EPAS系统的转向输入传感器和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：转向控制器，所述转向控制器包括：马达驱动器，所述马达驱动器经由马达向转向系统施加输入扭矩；角加速度确定器，所述角加速度确定器响应于所述输入扭矩而确定所述转向系统的角加速度；响应扭矩确定器，所述响应扭矩确定器基于所述角加速度来确定响应扭矩；以及摩擦扭矩确定器，所述摩擦扭矩确定器基于所述输入扭矩和所述响应扭矩来确定所述转向系统的摩擦扭矩。

【技术特征摘要】
2017.02.17 US 15/436,1091.一种设备，包括：转向控制器，所述转向控制器包括：马达驱动器，所述马达驱动器经由马达向转向系统施加输入扭矩；角加速度确定器，所述角加速度确定器响应于所述输入扭矩而确定所述转向系统的角加速度；响应扭矩确定器，所述响应扭矩确定器基于所述角加速度来确定响应扭矩；以及摩擦扭矩确定器，所述摩擦扭矩确定器基于所述输入扭矩和所述响应扭矩来确定所述转向系统的摩擦扭矩。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述输入扭矩是基于施加到所述马达的电压。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述摩擦扭矩等于所述输入扭矩减去所述响应扭矩。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述响应扭矩确定器进一步基于所述转向系统的惯性来确定所述响应扭矩。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述转向控制器将所述摩擦扭矩与响应于转向运动而施加到所述转向系统的第二输入扭矩相加。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述角加速度确定器基于经由所述转向控制器的角度采样器测量的所述转向系统的至少两个角位置来响应于所述输入扭矩而确定所述转向系统的所述角加速度，并且所述角度采样器基于采样率来测量所述至少两个角位置。7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中所述输入扭矩正弦变化并且在车道偏离警告期间施加到所述转向系统。8.一种方法，包括：经由马达向转向系统施加输入扭矩；通过利用转向控制器执行一个或多个指令来响应于所述输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：扬·布雷姆肯斯，奥利弗·内尔斯，约瑟夫·帕克，洛德韦克·维基佛斯，尼尔·麦克法兰，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US