專利名稱：用于減小行程終點的聲振粗糙度的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本公開涉及用于控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)，更特別地涉及用于減小轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中 行程終點的聲振粗糙度(harshness)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主觀印象可受在行程終點處的系統(tǒng)行為影響。當向拐角處轉(zhuǎn)向 時如果存在刺耳、突然的感覺，那么可能出現(xiàn)負面印象。在一些應用中，由于轉(zhuǎn)向器齒條行 程終點硬件而引起的金屬與金屬的撞擊聲導致聽覺和觸覺上的不適。在本申請中，對于行程終點的感覺主要受齒條和小齒輪行程停止時的柔順性影 響。如果在行程終點發(fā)現(xiàn)主觀印象不令人滿意，那么費用和/或時機可能不允許找到借助 于對齒條和小齒輪行程停止的改變的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提供了一種用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括第一模塊，該第一模 塊基于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的手輪相對于行程終點區(qū)域的當前位置估計命令調(diào)節(jié)值。第二模塊基于命 令調(diào)節(jié)值產(chǎn)生馬達輔助命令以控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。本發(fā)明還提供如下的解決方案方案1 一種用于控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括第一模塊，其基所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的手輪相對于行程終點區(qū)域的當前位置估計命令調(diào) 節(jié)值；和第二模塊，其基于所述命令調(diào)節(jié)值產(chǎn)生馬達輔助命令以控制所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。方案2 方案1的控制系統(tǒng)，其中，所述命令調(diào)節(jié)值是增益值。方案3 方案2的控制系統(tǒng)，其中，所述第二模塊將馬達扭矩乘以所述增益值以產(chǎn) 生所述馬達輔助命令。方案4 方案2的控制系統(tǒng)，其中，所述第一模塊基于手輪狀態(tài)、手輪角度和手輪范 圍中的至少一個估計所述增益值。方案5 方案4的控制系統(tǒng)，還包括第三模塊，所述第三模塊將所述手輪狀態(tài)確定 為下列中的至少一個進入行程終點區(qū)域、退出所述行程終點區(qū)域、在所述行程終點區(qū)域內(nèi) 操作以及在所述行程終點區(qū)域外部操作。方案6:方案4的控制系統(tǒng)，還包括第四模塊，所述第四模塊基于當前手輪位置、所 述手輪范圍和變速器擋位中的至少一個確定所述手輪角度。方案7 方案4的控制系統(tǒng)，還包括第五模塊，所述第五模塊基于當前手輪位置和 變速器擋位中的至少一個確定所述手輪范圍。方案8 方案1的控制系統(tǒng)，其中，所述命令調(diào)節(jié)值是阻尼值。方案9 方案8的控制系統(tǒng)，其中，所述第一模塊基于下列中的至少一個估計所述 阻尼值所述當前手輪位置、所述當前手輪位置的符號、馬達速度和手輪扭矩。
方案10 方案8的控制系統(tǒng)，其中，所述第二模塊從馬達扭矩減去所述阻尼值以產(chǎn) 生所述馬達輔助命令。方案11 一種控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法，所述方法包括基于所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的手輪相對于行程終點區(qū)域的當前位置估計命令調(diào)節(jié)值；并且基于所述命令調(diào)節(jié)值產(chǎn)生馬達輔助命令以控制所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。方案12 方案11的方法，其中，估計所述命令調(diào)節(jié)值還包括估計增益值作為所述 命令調(diào)節(jié)值。方案13 方案12的方法，還包括使馬達扭矩乘以所述增益值，其中，產(chǎn)生所述馬達 輔助命令基于相乘的結(jié)果。方案14 方案12的方法，其中，估計所述增益值基于手輪狀態(tài)、手輪角度和手輪范 圍中的至少一個。方案15 方案14的方法，還包括將所述手輪狀態(tài)確定為下列中的至少一個進入 行程終點區(qū)域、退出所述行程終點區(qū)域、在所述行程終點區(qū)域內(nèi)操作以及在所述行程終點 區(qū)域外部操作。方案16 方案14的方法，還包括基于當前手輪位置、所述手輪位置范圍和變速器 擋位中的至少一個確定所述手輪角度。方案17 方案14的方法，還包括基于當前手輪位置和變速器擋位中的至少一個確 定所述手輪范圍。方案18 方案11的方法，其中，估計所述命令調(diào)節(jié)值進一步包括估計阻尼值作為 所述命令調(diào)節(jié)值。方案19 方案18的方法，其中，估計所述阻尼值基于下列中的至少一個所述當前 手輪位置、所述當前手輪位置的符號、馬達速度和手輪扭矩。方案20 方案18的方法，還包括從馬達扭矩減去所述阻尼值，其中，產(chǎn)生所述馬達 輔助命令基于上述相減的結(jié)果。這些和其它優(yōu)點和特征通過下面的描述并結(jié)合附圖將變得明顯。


被認為是發(fā)明的主題在說明書結(jié)論處的權(quán)利要求書中被特別地指出并被清楚地 要求保護。本發(fā)明的前面的和其它的特征和優(yōu)點通過下面的詳細描述并結(jié)合附圖變得明顯， 附圖中圖1是功能性方框圖，示出包括了按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的車輛；圖2A-2C是曲線圖，示出了按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的增益值；圖3是數(shù)據(jù)流程圖，示出了按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)；圖4是流程圖，示出了按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制方法；圖5是流程圖，示出了按照本發(fā)明的增益確定方法；圖6是流程圖，示出了按照本發(fā)明的阻尼確定方法。
具體實施例方式下面的描述未試圖限制本公開、應用或用途。應當理解的是，在全部附圖中，相應 的附圖標記表示相似或相應的部件和特征。下面參照圖1，在其中將參照特定的實施例對本發(fā)明進行描述，本發(fā)明并不限制于 該實施例，圖示了包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的車輛10。在多個實施例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12包括被聯(lián)接至 轉(zhuǎn)向軸16的手輪14。在一個實施例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12是電動力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)，其還包括被 聯(lián)接至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的轉(zhuǎn)向軸16和車輛10的拉桿20、22的轉(zhuǎn)向輔助單元18。轉(zhuǎn)向輔助單 元18例如包括可以通過轉(zhuǎn)向軸16被聯(lián)接至轉(zhuǎn)向驅(qū)動馬達和傳動裝置的齒條和小齒輪轉(zhuǎn)向 機構(gòu)(未示出)。在操作過程中，當手輪14由車輛操作者轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)向輔助單元18的馬達 提供助力以使拉桿20、22移動，拉桿20、22轉(zhuǎn)而分別使轉(zhuǎn)向節(jié)24、26移動，轉(zhuǎn)向節(jié)24、26分 別被聯(lián)接至車輛10的路面車輪28、30。如圖1中所示，車輛10還包括多個檢測和測量轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12和/或車輛10的可觀 察情況的傳感器31、32、33。傳感器31、32、33基于可觀察的情況產(chǎn)生傳感器信號。在一個 實例中，傳感器31是感測被車輛10的操作者施加至手輪14的扭矩的扭矩傳感器。扭矩傳 感器基于該扭矩產(chǎn)生駕駛員扭矩信號。在另一個實例中，傳感器32是感測轉(zhuǎn)向輔助單元的 馬達旋轉(zhuǎn)速度的馬達速度傳感器。傳感器32基于該馬達旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生馬達速度信號。在 又一個實例中，傳感器33是感測手輪位置的手輪位置傳感器。傳感器33基于手輪位置產(chǎn) 生手輪位置信號?？刂颇K40基于這些傳感器信號中的一個或多個并且還基于本公開的轉(zhuǎn)向控制 系統(tǒng)和方法來控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12的操作。通常來講，本公開的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)和方法向轉(zhuǎn)向輔 助單元18的馬達產(chǎn)生最終輔助命令，以控制行程終點的聲振粗糙度。在不同的實施例中， 轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)和方法向最終輔助命令應用命令調(diào)節(jié)值(例如增益和/或阻尼)，以減小行程 終點的聲振粗糙度。在多個實施例中，增益的應用根據(jù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12(圖1)是進入行程終點區(qū)域、退出 行程終點區(qū)域和/或在行程終點區(qū)域內(nèi)操作而變化。例如，如圖2A中所示，當最初進入行 程終點區(qū)域時，基于第一增益曲線，增益根據(jù)手輪位置減小到0。第一增益曲線由預定值 Anglel和RangeIn定義。如圖2B中所示，當在行程終點區(qū)域內(nèi)操作時，增益保持為0。但 是，第二增益曲線被定義成為退出行程終點區(qū)域作準備。第二增益曲線由值Anglelnew和 預定值RangeOut定義。如圖2C中所示，當退出行程終點區(qū)域時，Anglelnew的值被連續(xù)地 更新以調(diào)節(jié)增益曲線。下面參照圖3，數(shù)據(jù)流程圖示出了圖1的控制模塊40的實施例，該控制模塊40被 用于控制圖1的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12。在多個實施例中，控制模塊40可以包括一個或多個子模塊和 數(shù)據(jù)存儲器。這里使用的術(shù)語模塊和子模塊指的是專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行 一個或多個軟件或固件程序的處理器(共用的、專用的或成組的)和存儲器、組合邏輯電路 和/或提供所描述功能的其它適當?shù)牟考？梢岳斫獾氖牵瑘D2中示出的子模塊可以被組 合和/或進一步被分割以相似地向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12(圖1)產(chǎn)生最終輔助命令82，以減小行程終點 的聲振粗糙度。向控制模塊40的輸入可以從車輛10(圖1)的傳感器31、32、33(圖1)產(chǎn)生，可 以從車輛10(圖1)中的其它控制模塊(未示出)接收，可以被模型化和/或可以被預先確定。在一個實例中，控制模塊40包括位置確定模塊42、狀態(tài)確定模塊44、角度確定模
5塊46、范圍確定模塊48、馬達速度確定模塊50、增益確定模塊52、阻尼確定模塊54和最終 輔助命令確定模塊56。位置確定模塊42接收手輪角度信號58作為輸入。位置確定模塊42調(diào)整手輪角 度信號58并產(chǎn)生手輪位置60。位置確定模塊42利用低通濾波器調(diào)整手輪角度信號58。 在多個實施例中，低通濾波器的轉(zhuǎn)角頻率可以被預先定義。在多個實施例中，位置確定模塊 42在應用低通濾波器之前確定手輪角度信號58的絕對值?？梢岳斫獾氖?，在替代性實施例 中，絕對值可以在向手輪角度信號58應用低通濾波器之后通過位置確定模塊42確定。此 外，位置確定模塊42確定手輪角度信號58的手輪位置符號61以指示方向。馬達速度確定模塊50接收馬達速度信號62和符號61作為輸入。馬達速度確定 模塊50相似地調(diào)整馬達速度信號62以產(chǎn)生馬達速度64。例如，馬達速度確定模塊50利用 低通濾波器調(diào)整馬達速度信號62。符號61可以被用于使馬達速度64倒轉(zhuǎn)以用于負角度。狀態(tài)確定模塊44接收手輪位置60、手輪符號61和馬達速度64作為輸入?；谏?述輸入，狀態(tài)確定模塊44基于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12(圖1)是進入行程終點區(qū)域、保持在該區(qū)域中還 是退出該區(qū)域來確定手輪狀態(tài)66。表1總結(jié)了每個狀態(tài)66的條件。表 權(quán)利要求
一種用于控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括第一模塊，其基于所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的手輪相對于行程終點區(qū)域的當前位置估計命令調(diào)節(jié)值；和第二模塊，其基于所述命令調(diào)節(jié)值產(chǎn)生馬達輔助命令以控制所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，所述命令調(diào)節(jié)值是增益值。
3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，所述第二模塊將馬達扭矩乘以所述增益值以 產(chǎn)生所述馬達輔助命令。
4.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，所述第一模塊基于手輪狀態(tài)、手輪角度和手輪 范圍中的至少一個估計所述增益值。
5.如權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，還包括第三模塊，所述第三模塊將所述手輪狀態(tài)確 定為下列中的至少一個進入行程終點區(qū)域、退出所述行程終點區(qū)域、在所述行程終點區(qū)域 內(nèi)操作以及在所述行程終點區(qū)域外部操作。
6.如權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，還包括第四模塊，所述第四模塊基于當前手輪位置、 所述手輪范圍和變速器擋位中的至少一個確定所述手輪角度。
7.如權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，還包括第五模塊，所述第五模塊基于當前手輪位置 和變速器擋位中的至少一個確定所述手輪范圍。
8.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，所述命令調(diào)節(jié)值是阻尼值。
9.如權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其中，所述第一模塊基于下列中的至少一個估計所 述阻尼值所述當前手輪位置、所述當前手輪位置的符號、馬達速度和手輪扭矩。
10.一種控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法，所述方法包括基于所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的手輪相對于行程終點區(qū)域的當前位置估計命令調(diào)節(jié)值；并且基于所述命令調(diào)節(jié)值產(chǎn)生馬達輔助命令以控制所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于減小行程終點的聲振粗糙度的方法和系統(tǒng)。提供了一種用于控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括第一模塊，該第一模塊基于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的手輪相對于行程終點區(qū)域的當前位置估計命令調(diào)節(jié)值。第二模塊基于命令調(diào)節(jié)值產(chǎn)生馬達輔助命令以控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
文檔編號B62D6/00GK101954926SQ20101025387
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者A·J·錢帕格內(nèi) 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司