用于减小方向盘的振动的设备和方法与流程

文档序号:30429530发布日期:2022-06-15 16:28阅读:222来源:国知局
用于减小方向盘的振动的设备和方法与流程

1.本公开的示例性实施方式涉及一种用于减小方向盘的振动的设备和方法,并且更具体地,可以提取在车辆制动操作期间发生的抖动振动,并且反向补偿相应的振动,从而减小驾驶员感觉到的振动的用于减小方向盘的振动的设备和方法。


背景技术:

2.通常,当驾驶员在车辆行驶时在制动情况下踩下制动器时,制动器的操作可能引起抖动,并且由制动器的操作引起的抖动作为方向盘的振动被传递。
3.当在制动情况下发生方向盘的振动时,驾驶员感到不安,并且在车辆的制动情况期间发生的方向盘的抖动,对车辆的行驶稳定性有影响。
4.为了减小在车辆的制动情况下方向盘的这种抖动,使用了基于带通滤波器的具有特定频率的阻尼扭矩注入方法或干扰抑制方法。
5.然而,阻尼扭矩注入方法可以通过改变转向系统的整体特性来抑制振动,但是在转向期间可能会引起差异感,并且基于带通滤波器的具有特定频率的干扰抑制方法需要考虑幅度和相位的变化,具体取决于传输系统的频率。
6.本公开的相关技术在2015年5月29日公开的韩国专利申请no.10-2015-0058839中公开,其标题为“一种防止方向盘抖动的方法及其电机驱动的动力转向装置”。


技术实现要素:

7.各个实施方式涉及用于减小方向盘的振动的设备和方法,其可以提取在车辆制动操作期间发生的抖动振动,并且反向补偿相应的振动,从而减小驾驶员感觉到的振动。
8.在实施方式中,用于减小方向盘的振动的设备可包括:抖动补偿逻辑单元,被配置为基于电机电流、车辆速度和车轮速度中的一个或多个来计算用于消除在车辆的方向盘中发生的抖动的抖动补偿扭矩;以及抖动补偿诊断单元,被配置为基于车轮速度、转向扭矩和制动状态中的一个或多个来确定抖动补偿逻辑单元的操作状态。
9.设备还可包括:转向电机控制逻辑单元,被配置为从抖动补偿逻辑单元接收抖动补偿扭矩,并且通过将抖动补偿扭矩反映到电机扭矩中而去除方向盘的抖动。
10.抖动补偿逻辑单元可包括:频率计算器,被配置为从车轮速度计算第一旋转频率和第二旋转频率;抖动补偿器,被配置为通过根据第一旋转频率或者第二旋转频率对电机电流进行滤波来提取抖动频率分量,并且通过将针对车辆速度而设置的增益施加到抖动频率分量来输出补偿电流;以及转换器,被配置为将补偿电流转换为补偿扭矩并输出补偿扭矩。
11.频率计算器可以从车轮速度计算第一旋转频率,并且通过将第一旋转频率乘以预定倍数来计算第二旋转频率。
12.抖动补偿器可包括:第一抖动补偿器,被配置为:通过根据第一旋转频率对电机电流进行滤波来提取第一抖动频率分量,并且通过根据车辆速度对第一抖动频率分量进行补
偿来输出第一补偿电流;第二抖动补偿器,被配置为通过根据第二旋转频率对电机电流进行滤波来提取第二抖动频率分量,并且通过根据车辆速度对第二抖动频率分量进行补偿来输出第二补偿电流;以及计算器,被配置为对通过将第一补偿电流和第二补偿电流相加而获得的补偿电流进行输出。
13.第一抖动补偿器可包括:第一抖动频率提取单元,被配置为通过带通滤波器从电机电流中提取由抖动引起的第一抖动频率分量,该带通滤波器的滤波系数根据第一旋转频率而变化;第一相移单元,被配置为通过将针对车辆速度而设置的相位值施加到提取的第一抖动频率分量,来对第一抖动频率分量的相位进行移位;以及第一增益施加单元,被配置为通过将针对车辆速度而设置的增益施加到相移的第一抖动频率分量,来计算第一补偿电流。
14.第二抖动补偿器可包括:第二抖动频率提取单元,被配置为通过带通滤波器从电机电流中提取由抖动引起的第二抖动频率分量,该带通滤波器的滤波系数根据第二旋转频率而变化;第二相移单元,被配置为通过将针对车辆速度而设置的相位值施加到提取的第二抖动频率分量,来对第二抖动频率分量的相位进行移位;以及第二增益施加单元,被配置为通过将针对车辆速度而设置的增益施加到相移的第二抖动频率分量,来计算第二补偿电流。
15.转换器可从转换后的补偿扭矩中输出与预设极限范围相对应的补偿扭矩。
16.抖动补偿诊断单元可包括:频率计算器,被配置为从车轮速度计算第一旋转频率和第二旋转频率;抖动频率提取器,被配置为通过根据第一旋转频率或者第二旋转频率对转向扭矩进行滤波,来提取由方向盘的抖动引起的抖动频率分量;幅度计算器,被配置为通过低带通滤波器对由提取的抖动频率分量生成的抖动信号的绝对值进行滤波,来计算抖动信号的幅度;以及操作确定器,被配置为将抖动信号的幅度与预设阈值进行比较,并且基于比较结果和制动状态来确定抖动补偿逻辑单元的操作。
17.频率计算器可从车轮速度计算第一旋转频率,并且通过将第一旋转频率乘以预定倍数来计算第二旋转频率。
18.抖动频率提取器可包括:第一抖动频率提取单元,被配置为通过带通滤波器从转向扭矩中提取由抖动引起的第一抖动频率分量,该带通滤波器的滤波系数根据第一旋转频率而变化;第二抖动频率提取单元,被配置为通过带通滤波器从转向扭矩中提取由抖动引起的第二抖动频率分量,该带通滤波器的滤波系数根据第二旋转频率而变化;以及加法单元,被配置为对通过将第一抖动频率分量和第二抖动频率分量相加而获得的抖动信号进行输出。
19.当抖动信号的幅度小于阈值并且制动器正在操作时,操作确定器可以输出用于指示抖动补偿逻辑单元进行操作的操作信号,并且当抖动信号的幅度大于或等于阈值或者制动器未操作时,输出用于指示抖动补偿逻辑单元停止操作的操作停止信号。
20.抖动补偿逻辑单元可在从操作确定器接收到操作信号时执行操作,并且在从操作确定器接收到操作停止信号时停止操作。
21.在实施方式中,用于减小方向盘的振动的方法可包括:由抖动补偿诊断单元基于车轮速度、转向扭矩和制动状态中的一个或多个来确定抖动补偿逻辑单元的操作状态,并且根据确定的操作状态输出操作状态信号;以及由抖动补偿逻辑单元接收来自抖动补偿诊
断单元的操作状态信号,并且当操作状态信号是操作信号时,由抖动补偿逻辑单元基于电机电流、车辆速度和车轮速度中的一个或多个来计算用于消除在车辆的方向盘中发生的抖动的抖动补偿扭矩。
22.还可以通过转向电机控制逻辑单元从抖动补偿逻辑单元接收抖动补偿扭矩,并且通过将抖动补偿扭矩反映到电机扭矩中而去除方向盘的抖动。
23.输出操作状态信号可以包括:由频率计算器从车轮速度计算第一旋转频率和第二旋转频率;由抖动频率提取器通过根据第一旋转频率或者第二旋转频率对转向扭矩进行滤波,来提取由方向盘的抖动引起的抖动频率分量;由幅度计算器通过低带通滤波器对由提取的抖动频率分量生成的抖动信号的绝对值进行滤波,来计算抖动信号的幅度;以及由操作确定器将抖动信号的幅度与预设阈值进行比较,基于比较结果和制动状态来确定抖动补偿逻辑单元的操作状态,并且根据确定的操作状态输出操作状态信号。
24.在第一旋转频率和第二旋转频率的计算中,频率计算器可从车轮速度计算第一旋转频率,并且通过将第一旋转频率乘以预定倍数来计算第二旋转频率。
25.提取抖动频率分量可以包括:由抖动频率提取器通过带通滤波器从转向扭矩中提取由抖动引起的第一抖动频率分量,该带通滤波器的滤波系数根据第一旋转频率而变化;由抖动频率提取器通过带通滤波器从转向扭矩中提取由抖动引起的第二抖动频率分量,该带通滤波器的滤波系数根据第二旋转频率而变化;以及由抖动频率提取器对通过将第一抖动频率和第二抖动频率分量相加而获得的抖动信号进行输出。
26.在确定抖动补偿逻辑单元的操作中,当抖动信号的幅度小于阈值并且制动器正在操作时,操作确定器可以输出用于指示抖动补偿逻辑单元进行操作的操作信号,并且当抖动信号的幅度大于或等于阈值或者制动器未操作时,可以输出用于指示抖动补偿逻辑单元停止操作的操作停止信号。
27.计算抖动补偿扭矩可以包括:由频率计算器从车轮速度计算第一旋转频率和第二旋转频率;由抖动补偿器通过根据第一旋转频率或第二旋转频率对电机电流进行滤波来提取抖动频率分量,并且通过将针对车辆速度而设置的增益施加到抖动频率分量来输出补偿电流;以及由转换器将补偿电流转换为补偿扭矩并且输出补偿扭矩。
28.在计算第一旋转频率和第二旋转频率中,频率计算器可以从车轮速度计算第一旋转频率,并且通过将第一旋转频率乘以预定倍数来计算第二旋转频率
29.输出补偿电流可以包括:由第一抖动补偿器通过根据第一旋转频率对电机电流进行滤波来提取第一抖动频率分量,并且通过根据车辆速度对第一抖动频率分量进行补偿来输出第一补偿电流;由第二抖动补偿器通过根据第二旋转频率对电机电流进行滤波来提取第二抖动频率分量,并且通过根据车辆速度对第二抖动频率分量进行补偿来输出第二补偿电流;以及由计算器对通过将第一补偿电流和第二补偿电流相加而获得的补偿电流进行输出。
30.输出第一补偿电流可以包括:由第一抖动补偿器通过带通滤波器从电机电流中提取由抖动引起的第一抖动频率分量,该带通滤波器的滤波系数根据第一旋转频率而变化;由第一抖动补偿器通过将针对车辆速度而设置的相位值施加到提取的第一抖动频率分量,来对第一抖动频率分量的相位进行移位;以及由第一抖动补偿器通过将针对车辆速度而设置的增益施加到相移的第一抖动频率分量,来计算第一补偿电流。
31.输出第二补偿电流可以包括:由第二抖动补偿器通过带通滤波器从电机电流中提取由抖动引起的第二抖动频率分量,该带通滤波器的滤波系数根据第二旋转频率而变化;由第二抖动补偿器通过将针对车辆速度而设置的相位值施加到提取的第二抖动频率分量,来对第二抖动频率分量的相位进行移位;以及由第二抖动补偿器通过将针对车辆速度而设置的增益施加到相移的第二抖动频率分量,来计算第二补偿电流。
32.在将补偿电流转换成补偿扭矩的过程中,转换器可从转换后的补偿扭矩输出与预设极限范围相对应的补偿扭矩。
33.根据本公开的实施方式,用于减小方向盘的振动的设备和方法可以提取在车辆的制动操作期间发生的抖动振动,并且反向补偿相应的振动,从而减小驾驶员感觉到的振动。
附图说明
34.图1是示出根据本公开的实施方式的用于减小方向盘的振动的设备的示意性配置的框图。
35.图2是用于描述根据本公开的实施方式的抖动补偿逻辑单元的配置的框图。
36.图3是用于描述图2所示出的抖动补偿器的配置的框图。
37.图4a和图4b是用于描述根据本公开的实施方式的由抖动补偿器补偿的电机电流的曲线图。
38.图5是用于描述根据本公开的实施方式的抖动补偿诊断单元的配置的框图。
39.图6a和图6b是用于描述根据本公开的实施方式的取决于抖动补偿诊断单元的操作的转向扭矩的曲线图。
40.图7是用于描述根据本公开的实施方式的用于减小方向盘的振动方法的图。
具体实施方式
41.如在相应领域中的传统,一些示例性实施方式可以在附图中以功能块、单元和/或模块的形式示出。本领域普通技术人员将理解,这些块、单元和/或模块由电子(或光学)电路物理地实施,诸如逻辑电路,分立组件,处理器,硬连线电路,存储元件,布线连接,等等。当块、单元和/或模块由处理器或类似硬件实施时,可以使用软件(例如,代码)对其进行编程和控制,以执行本文所讨论的各种功能。可替代地,每个块、单元和/或模块可由专用硬件或作为专用硬件的组合来实施以执行一些功能,并且可由处理器(例如,一个或多个编程处理器和相关电路)来执行其他功能。在不脱离本发明概念的范围的情况下,一些示例性实施方式的每个块、单元和/或模块可以在物理上被分成两个或更多个相互作用和离散的块、单元和/或模块。此外,在不脱离本发明概念的范围的情况下,一些示例性实施方式的块、单元和/或模块可以物理地组合成更复杂的块、单元和/或模块。
42.在下文中,以下将参照附图通过各种示例性实施方式来描述用于减小方向盘的振动的设备和方法。应该注意的是,附图不是精确地按比例绘制的,并且可能仅出于描述方便和清楚的目的而夸大了线的粗细或组件的尺寸。此外,这里使用的术语是通过考虑本发明的功能来定义的,并且可以根据用户或操作者的习惯或意图来改变。因此,应根据本文阐述的全部公开内容对术语进行定义。
43.例如,可以用方法或过程、装置、软件程序、数据流或信号来实施本说明书中描述
的实施方式。尽管仅在单个上下文中讨论了特征(例如,仅在方法中进行了讨论),但是可以以另一种类型(例如,设备或程序)来实施所讨论的特征。可以用合适的硬件、软件或固件来实施设备。例如,该方法可以在诸如处理器之类的装置中实施,该装置通常指包括计算机、微处理器、集成电路或可编程逻辑设备的处理装置。该处理器包括通信装置,例如计算机,手机,pda(个人数字助理)和另一装置,其可以促进最终用户之间的信息通信。
44.图1是示出根据本公开的实施方式的用于减小方向盘的振动的设备的示意性配置的框图。
45.参照图1,根据本公开的实施方式的用于减小方向盘的振动的设备包括检测单元100、转向控制逻辑单元200、抖动补偿逻辑单元300、抖动补偿诊断单元400和转向电机控制逻辑单元500。
46.检测单元100对通过制动抖动来减小方向盘的振动所需的信息进行检测。检测单元100可包括传感器信号检测器110和车辆信息检测器120。传感器信号检测器110检测包括电机电流、转向扭矩等的传感器信号,并且车辆信息检测器120检测包括车轮速度、车辆速度和制动状态中的一个或多个的车辆信息。制动状态可以是指示制动器是否被操作的信息,例如,制动踏板是否被踩踏。
47.转向控制逻辑单元200从检测单元100接收传感器信号和车辆信息,并且基于接收到的传感器信号和车辆信息输出用于转向控制的电机扭矩命令。由于本领域技术人员可以容易地执行转向控制逻辑单元200输出用于转向控制的电机扭矩命令,因此在此将省略其详细描述。
48.抖动补偿逻辑单元300可以从抖动补偿诊断单元400接收操作状态信号,并且当操作状态信号是操作信号时进行操作。
49.抖动补偿逻辑单元300从检测单元100接收电机电流、车辆速度和车轮速度中的一个或多个,并且基于接收到的电机电流、车辆速度和车轮速度中的一个或多个来计算用于消除在车辆的方向盘中发生的抖动的抖动补偿扭矩。即,抖动补偿逻辑单元300可检测由制动抖动引起的干扰分量,并且补偿电机扭矩命令。
50.将参照图2对抖动补偿逻辑单元300进行详细描述。
51.抖动补偿诊断单元400确定抖动补偿逻辑单元300的操作状态,并且将确定的操作状态的操作状态信号发送至抖动补偿逻辑单元300,以防止抖动补偿逻辑单元300的故障。
52.也就是说,抖动补偿诊断单元400可从检测单元100接收车轮速度、转向扭矩和制动状态中的一个或多个,基于接收到的车轮速度、转向扭矩和制动状态中的一个或多个来确定抖动补偿逻辑单元300的操作状态,并且根据操作状态输出操作状态信号。操作状态信号可是用于指示抖动补偿逻辑单元300进行操作的操作信号,或者可是用于指示抖动补偿逻辑单元300进行停止操作的操作停止信号。
53.例如,当抖动补偿逻辑单元300的操作状态确定为操作时,抖动补偿诊断单元400可将逻辑允许标志“1”作为操作信号发送至抖动补偿逻辑单元300。此外,当抖动补偿逻辑单元300的操作状态确定为操作停止时,抖动补偿诊断单元400可将逻辑允许标志“0”作为操作停止信号发送至抖动补偿逻辑单元300。
54.将参照图5对抖动补偿逻辑单元300进行详细描述。
55.转向电机控制逻辑单元500从转向控制逻辑单元200和抖动补偿逻辑单元300接收
电机扭矩命令和抖动补偿扭矩,并且将抖动补偿扭矩反映到接收到的电机扭矩命令中,从而去除方向盘的抖动。
56.也就是说,转向电机控制逻辑单元500可根据反映了抖动补偿扭矩的电机扭矩命令来控制电机。当执行电机扭矩控制时,抖动可在传递到方向盘之前通过mdps(电机驱动的动力转向)去除。因此,用于减小方向盘的振动的设备可以防止可降低车辆的稳定性的方向盘的振动,同时以软件方式控制mdps而无需使用单独的机构。
57.具有上述配置的用于减小方向盘的振动的设备可提取在制动操作期间发生的抖动振动,并且反向补偿相应的振动分量。该操作可减小方向盘的振动,从而减小驾驶员感觉到的振动。
58.图2是用于描述根据本公开的实施方式的抖动补偿逻辑单元的配置的框图,图3是用于描述图2所示出的抖动补偿器的配置的框图,以及图4a和图4b是用于描述根据本公开的实施方式的由抖动补偿器补偿的电机电流的曲线图。
59.参照图2,抖动补偿逻辑单元300包括频率计算器310、抖动补偿器320和转换器350。
60.频率计算器310从车轮速度计算第一旋转频率和第二旋转频率。此时,频率计算器310可从车辆的前轮速度计算第一旋转频率,并且通过将第一旋转频率乘以预定倍数计算第二旋转频率。例如,频率计算器310可通过将第一旋转频率乘以2来计算第二旋转频率。
61.这是因为制动抖动的振动频率在物理上几乎与车轮的旋转频率一致。此外,这是为了使用车轮的旋转频率生成用于减小抖动的信号波形。
62.抖动补偿器320接收第一旋转频率和第二旋转频率、电机电流和车辆速度,并且实时计算补偿值。具体地,抖动补偿器320通过根据第一旋转频率或第二旋转频率对电机电流进行滤波来提取抖动频率分量,并且通过将针对车辆速度设置的增益施加到抖动频率分量来计算补偿电流,并且输出补偿电流。
63.抖动补偿器320包括第一抖动补偿器330a、第二抖动补偿器330b和计算器340。
64.第一抖动补偿器330a通过根据第一旋转频率对电机电流进行滤波来提取第一抖动频率分量,并且通过根据车辆速度对第一抖动频率分量进行补偿来输出第一补偿电流。
65.如图3所示出的,第一抖动补偿器330a可包括第一抖动频率提取单元332、第一相移单元334和第一增益施加单元336。
66.第一抖动频率提取单元332接收电机电流和第一旋转频率,并且通过根据第一旋转频率对电机电流进行滤波,来提取由方向盘抖动引起的第一抖动频率分量。
67.由第一抖动频率提取单元332接收的电机电流可以是通过将由电机的操作生成的电机电流和由方向盘的抖动产生的电机电流相加而检测到的电机电流。也就是说,通过电机的操作检测的电机电流可包括根据驾驶员的转向意图生成的电机电流以及在车辆的制动状态下由制动抖动生成的电机电流,并且第一抖动频率提取单元332通过对从电机检测到的电机电流进行滤波,仅提取由根据制动抖动的方向盘的振动而生成的电机电流分量。
68.例如,第一抖动频率提取单元332可被实施为带通滤波器。
69.第一抖动频率提取单元332可将由频率计算器310计算出的第一旋转频率用作中心频率,并且通过具有预定带宽的带通滤波器从电机电流提取第一抖动频率分量。
70.也就是说,第一抖动频率提取单元332从自电机检测到的电机电流中滤波与驾驶
员的输入扭矩相对应的2hz以下的低频带分量以及方向盘不对其做出响应的20hz至25hz的高频带分量,并且仅提取随方向盘的振动而做出响应地5至20hz的带分量。
71.通过第一抖动频率提取单元332滤波的频带可针对每种车辆类型被不同地设置。通过第一抖动频率提取单元332滤波的低频带和高频带可针对每种车辆类型被不同地设置。此外,低频带和高频带能够以这样的方式被设置,第一抖动频率提取单元332可从电机检测到的电机电流中滤波由驾驶员的转向意图生成的电机电流和与方向盘不反应的频带相对应的电机电流,并且仅提取与由方向盘的振动生成的频带相对应的电机电流。
72.第一抖动频率提取单元332通过对接收到的电机电流进行滤波,仅提取对方向盘的振动起反应的频带中的第一抖动频率分量,并且将与所提取的第一抖动频率分量相对应的电机电流发送至第一相移单元334。
73.第一相移单元334可通过将针对车辆速度而设置的相位值施加到由第一抖动频率提取单元332提取的第一抖动频率分量,来对第一抖动频率分量的相位进行移位。第一相移单元334可被实施为第一相移滤波器335。
74.第一相移滤波器335可从根据车辆速度设置了相位值的相位表中获取与车辆速度相对应的相位值,并且根据所获取的相位值来对第一抖动频率分量的相位进行相移。
75.第一增益施加单元336从检测单元100接收车辆速度,从第一相移单元334接收相移的第一抖动频率分量,并且通过将针对接收到的车辆速度而设置的增益施加到接收到的第一抖动频率分量来输出第一补偿电流。即,第一增益施加单元336可从根据车辆速度而设置增益的增益表中获取与车辆速度相对应的增益,并且通过将获取的增益施加到相移的第一抖动频率分量来调整第一补偿电流的幅度。
76.以这种方式配置的第一抖动补偿器330a可在第一抖动频率分量的相位(抖动扭矩)的相移时输出图4a所示出的补偿扭矩,并且当施加针对车辆速度而设置的增益时输出图4b所示出的补偿扭矩。
77.第二抖动补偿器330b通过根据第二旋转频率对电机电流进行滤波来提取第二抖动频率分量,并且通过根据车辆速度对第二抖动频率分量进行补偿来输出第二补偿电流。
78.第二抖动补偿器330b可包括第二抖动频率提取单元、第二相移单元和第二增益施加单元。由于第二抖动频率提取单元、第二相移单元和第二增益施加单元以与第一抖动补偿器330a的第一抖动频率提取单元、第一相移单元和第一增益施加单元相同的方式操作,在此将省略其详细描述。
79.计算器340从第一抖动补偿器330a和第二抖动补偿器330b接收第一补偿电流和第二补偿电流,并且对通过将接收到的第一补偿电流和第二补偿电流相加而获得的补偿电流进行输出。
80.转换器350将来自抖动补偿器320的补偿电流转换为补偿扭矩。此时,转换器350可输出与预设极限范围相对应的补偿扭矩。
81.也就是说,转换器350可将补偿电流转换为扭矩命令单位(nm),对补偿扭矩施加极限值并且输出补偿扭矩。
82.图5是用于描述根据本公开的实施方式的抖动补偿诊断单元的配置的框图,并且图6是用于描述根据本公开的实施方式的取决于抖动补偿诊断单元的操作的转向扭矩的图。
83.参照图5,根据本公开的实施方式的抖动补偿诊断单元400包括频率计算器410、抖动频率提取器420、幅值计算器430和操作确定器440。
84.频率计算器410从车轮速度计算旋转频率。此时,频率计算器410可从车辆的前轮速度计算第一旋转频率,并且通过将第一旋转频率乘以预定倍数来计算第二旋转频率。例如,频率计算器410可通过将第一旋转频率乘以2来计算第二旋转频率。
85.这是因为制动抖动的振动频率在物理上几乎与车轮的旋转频率一致。此外,这是为了使用车轮的旋转频率生成用于减小抖动的信号波形。
86.抖动频率提取器420接收转向扭矩和由频率计算器410计算出的旋转频率,并且根据旋转频率对转向扭矩进行滤波,从而提取由方向盘的抖动引起的抖动频率分量。此时,抖动频率提取器420可通过带通滤波器从转向扭矩中提取抖动频率分量,该带通滤波器的滤波系数根据频率而变化。
87.这样的抖动频率提取器420可包括第一抖动频率提取单元422、第二抖动频率提取单元424和加法单元426。
88.第一抖动频率提取单元422接收转向扭矩和第一旋转频率,并且通过根据第一旋转频率对转向扭矩进行滤波来提取由方向盘抖动引起的第一抖动频率分量。
89.通过第一抖动频率提取单元422从扭矩传感器接收的转向扭矩可以是通过将由方向盘的旋转生成的转向扭矩和由方向盘的抖动生成的转向扭矩相加而检测到的转向扭矩。即,由扭矩传感器检测的转向扭矩可包括根据驾驶员的转向意图生成的转向扭矩和在车辆的制动情况下由制动抖动生成的转向扭矩,并且第一抖动频率提取单元422通过对从扭矩传感器接收到的转向扭矩滤波,仅提取由方向盘的振动(取决于制动抖动)而生成的转向扭矩分量。
90.例如,第一抖动频率提取单元422可被实施为带通滤波器。
91.第一抖动频率提取单元422可将由频率计算器410计算出的第一旋转频率用作中心频率,并且通过具有预定带宽的第一带通滤波器从转向扭矩提取第一抖动频率分量。
92.也就是说,第一抖动频率提取单元422从自扭矩传感器接收的转向扭矩中滤波与驾驶员的输入扭矩相对应的2hz以下的低频带分量以及方向盘不对其做出响应的20hz至25hz的高频带分量,并且仅提取随方向盘的振动而做出响应的5hz至20hz的带分量。
93.通过第一带通滤波器滤波的频带可针对每种车辆类型被不同地设置。通过第一带通滤波器滤波的低频带和高频带可针对每种车辆类型被不同地设置。此外,低频带和高频带能够以这样的方式被设置,第一带通滤波器可从电机检测到的转向扭矩中滤波由驾驶员的转向意图生成的转向扭矩和与方向盘不反应的频带相对应的转向扭矩,并且仅提取与由方向盘的振动生成的频带相对应的转向扭矩。
94.第一抖动频率提取单元422通过对接收到的转向扭矩进行滤波,仅提取对方向盘的振动起反应的频带中的第一抖动频率分量,并且将与所提取的第一抖动频率分量相对应的转向扭矩发送至加法单元426。
95.第二抖动频率提取单元424接收转向扭矩和第二旋转频率,并且通过根据第二旋转频率对转向扭矩进行滤波来提取由方向盘抖动引起的第二抖动频率分量。由于第二抖动频率提取单元424以与第一抖动频率提取单元422相同的方式操作,因此在此将省略其详细描述。
96.加法单元426从第一抖动频率提取单元422和第二抖动频率提取单元424接收第一抖动频率分量和第二抖动频率分量,并且输出通过将接收到的第一抖动频率分量和第二抖动频率分量相加而获得的抖动信号。
97.幅度计算器430通过对由抖动频率提取器420提取的抖动信号的绝对值进行低通滤波来计算抖动信号的幅度。即,幅度计算器430可通过将抖动信号的绝对值施加到低带通滤波器来近似地计算抖动信号的幅度。对于每种车辆类型,可不同地设置由低带通滤波器滤波的频带。
98.例如,当由抖动频率提取器420提取的抖动信号在图6a中由“a”指示时,幅值计算器430可输出如图6b中由“b”指示的“a”的绝对值。当将“b”施加到低带通滤波器时,幅度计算器430可输出由“c”指示的信号。
99.操作确定器440将由幅度计算器430计算出的抖动信号的幅度与预设阈值进行比较,并且基于比较结果和制动状态来确定抖动补偿逻辑单元300的操作状态。此时,操作确定器440可通过比较器将抖动信号的幅度与阈值进行比较,并且根据比较结果和制动状态来确定抖动补偿逻辑单元300的操作。
100.例如,当抖动信号的幅度小于阈值时,操作确定器440可确定抖动补偿逻辑单元300没有不良影响,并且确定抖动补偿逻辑单元300可以持续操作。此时,即使确定抖动补偿逻辑单元300可以连续操作,操作确定器440也可输出控制抖动补偿逻辑单元300仅在踩下制动踏板时操作的信号。此外,当抖动信号的幅度大于或等于阈值时,操作确定器440可确定振动已经被抖动补偿逻辑单元300放大,并且确定抖动补偿逻辑单元300的操作将被停止。
101.当抖动信号的幅度小于阈值并且制动器正在操作时,操作确定器440可输出用于指示抖动补偿逻辑单元300进行操作的操作信号。此外,当抖动信号的幅度大于或等于阈值或制动器未操作时,操作确定器440可输出用于指示抖动补偿逻辑单元300停止操作的操作停止信号。
102.抖动补偿逻辑单元300可在从操作确定器440接收到操作信号时进行操作,并且在接收到操作停止信号时停止操作。
103.图7是用于描述根据本公开的实施方式的用于减小方向盘的振动的方法的图。
104.参照图7,在步骤s710中,抖动补偿诊断单元400基于车轮速度、转向扭矩和制动状态中的一个或多个来确定抖动补偿逻辑单元300的操作状态,并且在步骤s720中,将用于确定操作状态的操作状态信号发送给抖动补偿逻辑单元300。即,抖动补偿诊断单元400可从车轮速度计算第一旋转频率和第二旋转频率,并且通过根据第一旋转频率或第二旋转频率对转向扭矩进行滤波来提取由方向盘的抖动引起的抖动频率分量。然后,抖动补偿诊断单元400可通过对抖动信号的绝对信号进行低通滤波来计算由提取出的抖动频率分量生成的抖动信号的幅度,并且将抖动信号的幅度与预设阈值进行比较。当制动器正在操作并且比较结果指示抖动信号的幅度小于阈值时,抖动补偿诊断单元400可输出用于指示抖动补偿逻辑单元300进行操作的操作信号。当制动器未被操作或者比较结果表明抖动信号的幅度大于或等于阈值时,抖动补偿诊断单元400可输出用于指示抖动补偿逻辑单元300停止操作的操作停止信号。
105.在步骤s730中,当执行步骤s720时,抖动补偿逻辑单元300确定操作状态信号是操
作信号。
106.在步骤s740中,当步骤s730的确定结果指示操作状态信号是操作信号时,抖动补偿逻辑单元300基于电机电流、车辆速度和车轮速度中的一个或多个来计算用于消除在车辆的方向盘中发生的抖动的抖动补偿扭矩。
107.抖动补偿逻辑单元300可将计算出的抖动补偿扭矩发送至转向电机控制逻辑单元500,并且转向电机控制逻辑单元500可通过将抖动补偿扭矩反映到电机扭矩中而去除方向盘的抖动。
108.在步骤s750中,当步骤s730的确定结果指示信号是操作停止信号时,抖动补偿逻辑单元300停止操作。
109.尽管已经出于说明性目的公开了本公开的示例性实施方式,但是本领域技术人员将理解,在不脱离如所附权利要求书所限定的本公开的范围和精神的情况下,可以进行各种修改、添加和替换。因此,本公开的真实技术范围应由所附权利要求书限定。
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