电动助力转向系统中的抖动噪声管理技术方案

描述了减弱转向系统中抖动噪声的技术方案。示例方法包括计算多个滤波器参数，每个滤波器参数基于转向系统中的对应信号。该方法还包括通过仲裁多个滤波器参数从多个滤波器参数确定至少一个最终滤波器参数。该方法还包括使用至少一个最终滤波器参数动态配置滤波器。此外，该方法包括使用滤波器滤波马达转矩指令，滤波的马达转矩指令被施加到马达以产生相应的转矩量。

Jitter Noise Management in Electric Power Steering System

【技术实现步骤摘要】
电动助力转向系统中的抖动噪声管理
本申请总体涉及电动助力转向系统中的抖动噪声管理。
技术介绍
抖动噪声是指通常存在于电动助力转向(EPS)系统中的低频噪声。现有证据表明，抖动噪声的主要来源是EPS系统中使用的手握式方向盘转矩传感器。由于感测的模拟信号中的固有噪声、数字传感器和A/D转换器中的量化噪声，所以感测的转矩信号具有噪声。抖动噪声引起EPS操作者的不适。因此，如果不能完全消除的话，希望降低EPS中的抖动噪声。
技术实现思路
根据一个或多个实施例，一种减弱转向系统中抖动噪声的方法包括计算多个滤波器参数，每个滤波器参数基于转向系统中的对应信号。该方法还包括通过仲裁多个滤波器参数从多个滤波器参数确定至少一个最终滤波器参数。该方法还包括使用至少一个最终滤波器参数动态配置滤波器。此外，该方法包括使用滤波器滤波马达转矩指令，滤波的马达转矩指令被施加到马达以产生相应的转矩量。根据一个或多个实施例，一种管理转向系统中抖动噪声的装置包括滤波器模块，其基于输入转矩指令产生滤波的马达转矩指令，滤波的马达转矩指令被施加到马达以产生相应的转矩量。该装置还包括滤波器参数确定模块，其计算多个滤波器参数，每个滤波器参数基于转向系统中的相应信号。该装置还包括仲裁模块，其通过仲裁多个滤波器参数从多个滤波器参数确定至少一个最终滤波器参数，并使用至少一个最终滤波器参数动态地配置滤波器模块。在一些实施例中，滤波器模块是带通滤波器。根据一个或多个实施例，一种转向系统包括马达，其产生对应于马达转矩指令的转矩量。转向系统还包括滤波器模块，其基于输入转矩指令产生滤波的马达转矩指令，滤波的马达转矩指令被施加到马达以产生相应的转矩量。转向系统还包括滤波器参数确定模块，其计算多个滤波器参数，每个滤波器参数基于转向系统中的相应信号。转向系统还包括仲裁模块，其通过仲裁多个滤波器参数从多个滤波器参数确定至少一个最终滤波器参数，并使用至少一个最终滤波器参数动态地配置滤波器模块。在一些实施例中，分别基于马达速度、马达加速度、车辆速率和手握式方向盘转矩来确定所述多个滤波器参数。在一些实施例中，滤波器模块是低通滤波器。在一些实施例中，滤波器模块是带通滤波器。从以下结合附图的描述，这些和其他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中特别指出并清楚地声明了本专利技术的主题。通过以下结合附图的详细描述，本公开的前述和其他特征及优点将变得显而易见。其中：图1是根据一个或多个实施例的电动助力转向系统的示例性实施例；图2描绘了根据一个或多个实施例的具有抖动噪声管理的EPS控制系统；图3描绘了根据一个或多个实施例的转矩调节块提供的抖动噪声管理的数据流框图；图4A和图4B描绘了根据一个或多个实施例的用于抖动噪声管理的滤波器实现的示例；图5描绘了根据一个或多个实施例的滤波器参数调度与马达速度的关系；图6描绘了根据一个或多个实施例的滤波器参数调度与手握式方向盘转矩幅度的关系；图7描绘了根据一个或多个实施例的滤波器参数调度与手握式方向盘转矩频率含量的关系；图8描绘了根据一个或多个实施例的管理电动助力转向系统中抖动噪声的方法的流程图。具体实施方式现在参考附图，其中，将参考特定实施例描述本公开，但不限制本公开，应当理解，所公开的实施例仅仅是对本公开的说明，其可以以各种方式和替代方式实施。这些附图不一定按比例；某些特征可能被放大或最小化以显示特定组件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为教导本领域技术人员以各种方式使用本公开的代表性基础。如本文所使用的，术语模块和子模块指的是一个或多个处理电路(例如专用集成电路(ASIC)、电子电路)、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或群组的)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适组件。可以理解，下面描述的子模块可以进行组合和/或被进一步划分。现在参考附图，其中将参考特定实施例描述技术方案，而不是对技术方案进行限制。图1是适合于实施所公开实施例的电动助力转向系统(EPS)40的示例性实施例。转向机构36是齿条齿轮式系统(rack-and-piniontypesystem)，并且包括位于壳体50内的齿条(未示出)和位于齿轮壳体52下方的小齿轮(也未示出)。随着操作者输入(在下文中表示为方向盘26(例如手握式方向盘等))，上转向轴29转动，并且通过万向接头34连接到上转向轴29的下转向轴51转动小齿轮。小齿轮的旋转使齿条移动，齿条移动拉杆38(仅示出一个)，继而移动转向节39(仅示出一个)，转向节39转动可转向轮44(仅示出一个)。通过大致用附图标记24表示并且包括控制器16和电机19的控制装置提供电动助力转向辅助，电机19可以是永磁同步马达并且在下文中表示为马达19。控制器16由车辆电源10通过线路12供电。控制器16从车辆速度传感器17接收表示车辆速度的车辆速率信号14。通过位置传感器32测量转向角，位置传感器32可以是光学编码型传感器、可变电阻型传感器或任何其他合适类型的位置传感器，并且向控制器16提供位置信号20。可以使用转速计或任何其他设备测量马达速度，并且马达速度作为马达速度信号21传输到控制器16。可以对表示为ωm的马达速度进行测量、计算或执行二者的组合。例如，马达速度ωm可以被计算为由位置传感器32在规定的时间间隔内测量的马达位置θ的变化。例如，可以根据等式ωm＝Δθ/Δt将马达速度ωm确定为马达位置θ的导数，其中Δt是采样时间，Δθ是采样间隔期间的位置变化。或者，可以从马达位置导出马达速度，作为位置相对于时间的变化率。应当理解，存在许多用于执行导数功能的众所周知的方法。当方向盘26转动时，转矩传感器28感测由车辆操作者施加到方向盘26的转矩。转矩传感器28可包括扭杆(未示出)和可变电阻型传感器(也未示出)，其相关于扭杆上的扭转量向控制器16输出可变转矩信号18。虽然这是一种转矩传感器，但是与已知信号处理技术一起使用的任何其他合适的转矩感测设备都可以用。响应于各种输入，控制器向电动马达19发送指令22，电动马达19通过蜗杆47和蜗轮48向转向系统提供转矩辅助，从而为车辆转向提供转矩辅助。应当注意，尽管通过参考用于电动转向应用的马达控制来描述所公开的实施例，但是应当理解，这些参考仅是说明性的，并且所公开的实施例可以应用于采用电动马达的任何马达控制应用，例如转向、阀控制等。此外，本文的参考和描述可适用于许多形式的参数传感器，包括但不限于转矩、位置、速率等。还应注意，本文对于电机的引用包括但不限于马达，以下为了简洁和简单起见，将在非限制性的情况下仅参考马达。在如描绘的控制系统24中，控制器16利用转矩、位置和速率等来计算传送所需输出功率的指令。控制器16设置成与马达控制系统的各种系统和传感器进行通信。控制器16接收来自每个系统传感器的信号，量化所接收的信息，并响应于此而提供输出指令信号，在这种情况下，例如，提供到马达19。控制器16被配置为从逆变器(未示出)产生相应的电压，使得当施加到马达19时，产生期望的转矩或位置，逆变器可以可选地与控制器16结合并且在本文中称为控制器16。在一个或多个示例中，控制器24在反馈控制模式下运行，作为电流调节器来产生指令22。或者，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减弱转向系统中抖动噪声的方法，所述方法包括：计算多个滤波器参数，每个滤波器参数基于转向系统中的相应信号；通过仲裁所述多个滤波器参数从所述多个滤波器参数确定至少一个最终滤波器参数；使用所述至少一个最终滤波器参数动态配置滤波器；以及使用滤波器滤波马达转矩指令，滤波的马达转矩指令被施加到马达以产生相应的转矩量。

【技术特征摘要】
2018.03.09 US 15/916,8241.一种减弱转向系统中抖动噪声的方法，所述方法包括：计算多个滤波器参数，每个滤波器参数基于转向系统中的相应信号；通过仲裁所述多个滤波器参数从所述多个滤波器参数确定至少一个最终滤波器参数；使用所述至少一个最终滤波器参数动态配置滤波器；以及使用滤波器滤波马达转矩指令，滤波的马达转矩指令被施加到马达以产生相应的转矩量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，分别基于马达速度、马达加速度、车辆速率和手握式方向盘转矩计算所述多个滤波器参数。3.根据权利要求1所述的方法，其中，动态配置滤波器包括禁用滤波器。4.根据权利要求1所述的方法，其中，仲裁所述多个滤波器参数包括选择最小滤波器参数。5.根据权利要求1所述的方法，其中，仲裁所述多个滤波器参数包括选择最大滤波器参数。6.根据权利要求1所述的方法，其中，仲裁所述多个滤波器参数包括选择至少两个最终滤波器参数。7.根据权利要求1所述的方法，其中，滤波器是低通滤波器。8.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·普拉莫德，M·艾克霍尔特，K·纳姆布利，M·A·汤姆金斯，
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