将方向盘回位到其中心位置时使用动态饱和函数，以消除不良粘性效应制造技术

本发明专利技术涉及一种动力转向系统(1)，其包括方向盘(2)和回位函数(REC)，所述回位函数使所述方向盘(2)自动回位到给定的参考位置(P0)，例如中心位置，为此，其包括：用于计算回位速度设定点的函数(FK1)，该函数根据方向盘有效瞬时位置(P_sw)与所述参考位置(P0)之间的差值，即方向盘位置误差(ΔP)来计算方向盘速度设定点(V_sw_set)，以及用于计算回位辅助的函数(FK2)，该函数根据方向盘有效速度(V_sw)与所述方向盘速度设定点(V_sw_set)之间的差值，即方向盘速度误差(AV)定义回位辅助设定点(T_rec)，所述系统(1)包括动态饱和函数(RDS)，所述动态饱和函数定义至少一个饱和阈值(SAT_high，SAT_low)，所述动态饱和函数根据所述方向盘速度设定点(V_sw_set)的值进行设置，然后应用所述动态饱和函数以消波所述回位辅助设定点(T_rec)计算的峰值，从而将所述回位辅助设定点限制在授权域(D2_T)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将方向盘回位到其中心位置时使用动态饱和函数，以消除不良粘性效应
本专利技术涉及一种动力转向系统，其包括到方向盘中央的回位函数。
技术介绍
在驾驶员转动方向盘，然后通常松开以转弯之后，该回位函数以本身已知的方式使用辅助马达将方向盘回位到中立的中心位置，该中心位置对应于直线轨迹。这样，特别已知使用回位函数，该函数对方向盘的旋转速度进行伺服控制。这种回位函数根据方向盘的实际角度位置从方向盘的中心位置分开的偏差来确定方向盘速度设定点，该设定点旨在将方向盘回位到中心位置，从而调整施加在辅助马达上的设定点，以使方向盘获得所需的角速度。然而，专利技术人发现这种回位函数的实现可能有一些缺点。实际上，在某些操纵过程中，驾驶员开始急剧转向，也就是说，开始在第一个方向显著地转动方向盘，然后快速反向转向，也就是说，然后快速地将方向盘调到中心位置，例如在十字路口改变方向时(称为“街角”的情况)或急转弯(发夹式)时，当驾驶员将所述方向盘调到中心位置时，驾驶员可能会手动给方向盘一个实际的旋转速度，该速度大于由回位函数定义的方向盘速度设定点。通过制动方向盘来对抗手动操作，回位函数就会倾向于抑制回位。这种回位抑制行为对于驾驶员而言是人为驾驶感觉的来源，这与驾驶员在这种情况下期望的感觉不一致。类似地，当驾驶员沿使方向盘远离其中心位置的方向转动方向盘时，也就是说，当驾驶员加重转向系统的转向角时，已知的回位函数有时会产生与方向盘旋转相反的粘性行为，并且由于驾驶员给予所述方向盘的旋转速度很高，因此这种粘性行为更容易被察觉，因而令人不舒服。
技术实现思路
因此，分配给本专利技术的目的在于克服上述缺点，并提出一种新的动力转向系统，其确保方向盘有效地回位到中心位置，同时在方向盘操纵期间不会引起粘性干扰。通过一种动力转向系统来实现分配给本专利技术的目的，该动力转向系统包括方向盘以及回位函数，该回位函数被设计为当方向盘处于与给定参考位置不同的位置时，自动将所述方向盘回位到所述参考位置，例如中心位置，所述回位函数为此包括回位速度设定点计算函数，该回位速度设定点计算函数根据方向盘的瞬时实际位置和参考位置之间称为“方向盘位置误差”的偏差来计算方向盘速度设定点，然后是回位辅助计算函数，该回位辅助计算函数根据方向盘的实际速度与所述方向盘速度设定点之间称为“方向盘速度误差”的偏差来定义称为“回位辅助设定点”的设定点，所述设定点用于控制辅助马达以将方向盘的实际速度收敛到方向盘速度设定点，所述系统的特征在于，其包括定义至少一个饱和阈值的动态饱和函数，所述动态饱和函数根据方向盘速度设定点的值进行调整，然后所述动态饱和函数用于消波由所述回位辅助计算函数执行的计算，以便将回位辅助设定点包含在称为“授权回位辅助域”的域中，所述域的范围与方向盘速度设定点的值相关。有利地，根据本专利技术的动态饱和函数允许定义饱和阈值，该阈值实时变化以适应车辆的操纵情况，这取决于方向盘相对于其参考位置是处于向左转还是相反向右转的位置，取决于驾驶员是否进行转向以使方向盘远离其驾驶位置，或者相反转向以使方向盘更接近其参考位置，并最后取决于驾驶员将方向盘移位以执行其操纵的速度，特别是旋转角速度。以这种方式，动态调整的饱和阈值允许在任何时候消波一些被称为“不良分量"的分量，这些分量可能存在于方向盘速度误差信号中，存在于回位辅助计算函数的输入端，或者存在于回位辅助设定点信号中，存在于所述回位辅助计算函数的输出端，并且当在回位辅助设定点中表示时对应于人为的粘性分量，这些分量扭曲了驾驶员的感觉并降低了驾驶舒适性。有利的是，根据本专利技术的动态饱和函数允许去除这些不良分量，并且只去除这些不良分量，以便在最终应用于辅助马达的回位辅助设定点中，只保留适应于正在进行的操纵情况的"纯"回位分量。通过提供动态饱和，该动态饱和允许在任何时候区分不同的方向盘操纵情况，并在每种情况下量化回位辅助设定点的对应于期望的“纯”回位分量的部分，以及回位辅助设定点的对应于由回位函数引起的不良粘性分量的部分，使得所述动态饱和函数因此允许直接计算，或者从由回位辅助计算函数所计算出的回位辅助设定点中提取饱和回位辅助设定点，该饱和回位辅助设定点仅保留“纯”有用的回位分量，本专利技术可以细化回位函数的操作，从而提高驾驶的舒适性，因为无论这种操纵情况如何，都能给驾驶员提供一种更忠实于操纵情况的回位感觉，因此更直观。附图说明在阅读以下说明以及使用附图时，本专利技术的其他目的、特征和优点将更详细地呈现，这些附图是纯粹出于说明性和非限制性的目的而提供的，其中：图1根据框图示出了根据专利技术的配备有回位函数和动态饱和函数的动力转向系统的第一示例，其中动态饱和函数在回位辅助计算函数的输出端起作用，以消波先前由所述回位辅助计算函数计算的回位辅助设定点。图2根据框图示出了根据本专利技术的高和低饱和阈值的动态计算，适用于图1的第一示例。图3示出了根据专利技术的高和低饱和阈值的动态计算的另一个变体，适用于图1的第一示例。图4、5和6在四象限图中示出了本专利技术的操作原理，所述四象限图在横坐标上表示方向盘的位置以及在纵坐标上表示方向盘的实际速度，所述工作原理分别在转向情况下、在慢速反转向情况下和在快速反转向情况下相对于由零和代表方向盘速度设定点的曲线之间构成的授权域操作饱和。图7根据框图示出了根据本专利技术的配备有回位函数和动态饱和函数的动力转向系统的第二示例，其中动态饱和函数在回位辅助计算函数的输入端起作用，以消波方向盘速度误差，然后将其考虑在内以计算回位辅助设定点。具体实施方式本专利技术涉及一种旨在装备车辆的动力转向系统1。以本身已知的方式，这种动力转向系统1包括方向盘2。该方向盘2被布置成使得驾驶员可以改变所述方向盘2的位置P_sw以操纵动力转向系统1，以便限定车辆的前进方向。当然，所述方向盘2可以采用任何合适的形式，例如可旋转运动的环的常规形式，或者甚至例如可倾斜运动的操纵杆的常规形式。应当注意，优选地，方向盘2被设计成由驾驶员旋转地致动，使得优选地将参考所述方向盘2的角位置和角速度。然而，本专利技术完全适用于由线性控制构件构成的方向盘2，该线性控制构件可平移而不是旋转地运动，在这种情况下，将考虑所述方向盘的线性位置和线性速度，在不脱离本专利技术范围的情况下，可以作必要的修改。动力转向系统1还以本身已知的方式包括转向机构，优选地是齿条和小齿轮转向机构，其位移由方向盘2控制，并允许改变车辆的方向盘，或者优选地是几个方向盘的转向角，即偏航方向。动力转向系统1还包括用于“回正性控制”的记为REC的回位函数，该函数设计为当方向盘2处于与给定参考位置不同的位置P_sw时(即，当P_sw≠P0时)，将方向盘2自动回位到所述参考位置P0，例如中心位置P0。优选地，方向盘的参考位置P0将对应于转向机构(以及因此动力转向系统1)的中心位置，该中心位置对应于车辆在直线上的轨迹。在这种情况下，参考位置P0按照惯例将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力转向系统(1)，包括方向盘(2)，以及回位函数(REC)，所述回位函数被设计为当所述方向盘处于与给定参考位置(P0)不同的位置(P_sw)时自动将所述方向盘(2)回位到所述参考位置(P0)，例如中心位置，所述回位函数(REC)为此包括：回位速度设定点计算函数(FK1)，所述回位速度设定点计算函数根据称为“方向盘位置误差”(ΔP)的在所述方向盘的瞬时实际位置(P_sw)和所述参考位置(P0)之间的偏差来计算方向盘速度设定点(V_sw_set)；以及回位辅助计算函数(FK2)，所述回位辅助计算函数根据称为“方向盘速度误差”(ΔV)的在所述方向盘的实际速度(V_sw)与所述方向盘速度设定点(V_sw_set)之间的偏差来定义称为“回位辅助设定点”(T_rec)的设定点，所述设定点用于控制辅助马达(3)以将所述方向盘的实际速度(V_sw)收敛到所述方向盘速度设定点(V_sw_set)，所述系统(1)的特征在于，其包括定义至少一个饱和阈值(SAT_high，SAT_low)的动态饱和函数(RDS)，所述动态饱和函数根据所述方向盘速度设定点(V_sw_set)的值进行调整，然后所述动态饱和函数用于消波由所述回位辅助计算函数(FK2)执行的计算，以便将所述回位辅助设定点(T_rec)包含在称为“授权回位辅助域”(D2_T)的域中，所述域的范围与所述方向盘速度设定点(V_sw_set)的值相关。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180109 FR 18501711.一种动力转向系统(1)，包括方向盘(2)，以及回位函数(REC)，所述回位函数被设计为当所述方向盘处于与给定参考位置(P0)不同的位置(P_sw)时自动将所述方向盘(2)回位到所述参考位置(P0)，例如中心位置，所述回位函数(REC)为此包括：回位速度设定点计算函数(FK1)，所述回位速度设定点计算函数根据称为“方向盘位置误差”(ΔP)的在所述方向盘的瞬时实际位置(P_sw)和所述参考位置(P0)之间的偏差来计算方向盘速度设定点(V_sw_set)；以及回位辅助计算函数(FK2)，所述回位辅助计算函数根据称为“方向盘速度误差”(ΔV)的在所述方向盘的实际速度(V_sw)与所述方向盘速度设定点(V_sw_set)之间的偏差来定义称为“回位辅助设定点”(T_rec)的设定点，所述设定点用于控制辅助马达(3)以将所述方向盘的实际速度(V_sw)收敛到所述方向盘速度设定点(V_sw_set)，所述系统(1)的特征在于，其包括定义至少一个饱和阈值(SAT_high，SAT_low)的动态饱和函数(RDS)，所述动态饱和函数根据所述方向盘速度设定点(V_sw_set)的值进行调整，然后所述动态饱和函数用于消波由所述回位辅助计算函数(FK2)执行的计算，以便将所述回位辅助设定点(T_rec)包含在称为“授权回位辅助域”(D2_T)的域中，所述域的范围与所述方向盘速度设定点(V_sw_set)的值相关。


2.根据权利要求1所述的动力转向系统，其特征在于，所述动态饱和函数(RDS)定义高饱和阈值(SAT_high)和低饱和阈值(SAT_low)，所述动态饱和函数(RDS)一方面根据车速(V_vehic)，另一方面根据所述方向盘设定点(V_sw_set)的值进行调整。


3.根据权利要求2所述的动力转向系统，其特征在于，将所述高饱和阈值(SAT_high)和所述低饱和阈值(SAT_low)中的饱和阈值之一设置为零，而另一个饱和阈值对应于非零值，所述非零值的符号取决于所述方向盘速度设定点(V_sw_set)的符号。


4.根据前述权利要求任一项所述的动力转向系统，其特征在于，所述动态饱和函数(RDS)作用于所述回位辅助计算函数(FK2)的输入端，从而消波方向盘速度误差(ΔV)，计算所述回位辅助设定点(T_rec)时考虑所述方向盘速度误差。


5.根据权利要求4所述的动力转向系统，其特征在于，所述动态饱和函数(RDS)消波所述方向盘速度误差(ΔV)，使得所述方向盘速度误差(ΔV)被包括在基本上等于并且优选地等于零的第一饱和阈值和...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪米特里·巴特，帕斯卡尔·穆莱尔，朱利安·庞特，
申请(专利权)人：捷太格特欧洲公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR