电力转向系统的制作方法

文档序号:22679697发布日期:2020-10-28 12:39阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种电力转向设备,其特征在于,所述电力转向设备包括:

转向机构,所述转向机构将方向盘可操作地连接至车辆的行走车轮;

电动马达,所述电动马达可操作地连接至所述转向机构;

转矩信号发生器,所述转矩信号发生器被适配为产生柱转矩信号,所述柱转矩信号指示所述转向机构的一部分所承载的转矩;

柱角位置信号发生器,所述柱角位置信号发生器用于产生柱角度信号,所述柱角度信号指示所述方向盘或转向柱的角位置;以及

信号处理单元,所述信号处理单元被适配为接收所述柱转矩信号和所述柱角度信号,并且从中产生转矩需求信号,所述转矩需求信号表示要由所述电动马达向所述转向机构施加的转矩,其中,所述信号处理单元包括:

第一信号处理电路,所述第一信号处理电路接收取决于所述柱转矩信号的输入信号、并且输出辅助转矩信号,所述第一信号处理电路的输入与输出之间的关系由助力曲线限定;

第二信号处理电路,所述第二信号处理电路产生摩擦补偿转矩信号,所述摩擦补偿转矩信号的值是从对所述柱转矩信号和所述柱角度信号随时间的观察中推导出的;以及

转矩需求信号发生电路,所述转矩需求信号发生电路被适配为根据所述摩擦补偿转矩信号和所述辅助转矩信号二者来产生转矩需求信号;并且

其中,所述摩擦补偿转矩信号至少部分地辅助驾驶员克服所述转向机构中的静摩擦和/或动摩擦的影响;

所述设备进一步包括:

摩擦估计器,所述摩擦估计器产生对所述转向机构中的静摩擦的估计;并且

其中,所述第二信号处理电路产生的所述摩擦补偿转矩信号是根据摩擦估计而被适配的。

2.根据权利要求1所述的电力转向设备,其中,所述第二信号处理电路通过产生无量纲的摩擦补偿因子并且将该因子乘以摩擦补偿转矩水平来产生所述摩擦补偿转矩信号,所述摩擦补偿转矩水平是根据所估计的摩擦而被适配的。

3.根据权利要求2所述的电力转向设备,其中,所述摩擦补偿因子的值在+1到-1的范围内,并且使用以下形式的方程确定:

摩擦补偿因子=x*累积柱角度+y*累积柱转矩

其中,x和y自身是缩放因子。

4.根据任一前述权利要求所述的电力转向设备,其中,通过观察所述转向柱的一部分的转矩根据柱角度的变化而形成所述摩擦估计。

5.根据任一前述权利要求所述的电力转向设备,其中,每次所述转向机构改变方向,所述摩擦估计器都产生对转向机构摩擦的估计。

6.根据任一前述权利要求所述的电力转向设备,其中,所述摩擦估计器包括摩擦估计管理器,所述摩擦估计管理器产生指示所估计的摩擦值的置信度的置信度值。

7.根据权利要求6所述的电力转向设备,其中,所述摩擦估计器通过将固定摩擦补偿转矩水平与适配摩擦补偿转矩水平混合来产生所述摩擦补偿转矩水平,其中,所述固定摩擦补偿转矩水平表示固定值,而所述适配摩擦补偿转矩水平是所述摩擦估计的函数。

8.根据权利要求7所述的电力转向设备,其中,所述摩擦估计器确定两个水平混合的比率,所述比率是所述摩擦估计的置信度值的函数。

9.根据权利要求8所述的电力转向设备,其中,所述摩擦估计器将所述两个水平混合,使得当所述估计中几乎没有置信度或没有置信度时,所述混合完全或主要由所述固定摩擦补偿转矩水平构成。

10.根据任一前述权利要求所述的电力转向设备,其中,所述摩擦估计管理器产生两个与所述摩擦估计相关联的置信度值,一个是长期置信度值,所述长期置信度值指示在第一时间段内所述摩擦估计的置信度水平,而另一个是短期置信度值,所述短期置信度值指示在较短的第二时间段内所述摩擦估计的置信度水平,所述短期置信度值是根据一个或多个最近的摩擦估计产生的,而所述长期置信度值是取决于其中权重是可调参数的短期置信度值而设定的。

11.根据权利要求10所述的电力转向设备,其中,所述摩擦估计管理器产生长期置信度值,每当在一段时间内没有更新所述短期置信度值,所述长期置信度值就会在该段时间内随时间从高置信度值衰减到低置信度值。


技术总结
本发明提供一种电力转向设备,包括:转向机构,电动马达,转矩信号发生器,柱角位置信号发生器,以及信号处理单元,所述转向机构将方向盘可操作地连接至车辆的行走车轮;所述电动马达可操作地连接至所述转向机构;所述转矩信号发生器被适配为产生柱转矩信号,所述柱转矩信号指示所述转向机构的一部分所承载的转矩,所述柱角位置信号发生器用于产生柱角度信号,所述柱角度信号指示所述方向盘或转向柱的角位置,所述信号处理单元被适配为接收所述柱转矩信号和所述柱角度信号,并且从中产生转矩需求信号,所述转矩需求信号表示要由所述电动马达向所述转向机构施加的转矩。

技术研发人员:J·O·P·法雷利
受保护的技术使用者:ZF汽车英国有限公司
技术研发日:2020.04.23
技术公布日:2020.10.27
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