[发明专利]确定动力转向系统的辅助转矩的方法

说明书

本发明提供一种确定动力转向系统的辅助转矩的方法。该方法包括：设置表示驾驶转向转矩与车辆横向加速度之间的相关性的初始斜率，其中，初始斜率是在简图中定义的车辆横向加速度的最低点处的切向斜率；设定作为驾驶员通过车辆的方向盘施加的转向转矩的最大值的最大驾驶转向转矩；基于预定的等式，根据设定的初始斜率、最大驾驶转向转矩以及车辆特征值信息计算响应于执行转向辅助的基于驾驶转向转矩的辅助转矩；生成转矩图，在该转矩图中，在执行转向辅助时利用由转矩传感器检测到的针对每个驾驶转向转矩而获得的辅助转矩值并基于驾驶辅助转矩来设定辅助转矩值；以及通过电子控制单元(ECU)利用所生成的转矩图来确定对应于驾驶转向转矩的辅助转矩值。

技术领域

本发明涉及一种确定动力转向系统的辅助转矩的方法，更特别地，涉及一种能够改善驾驶员的转向操作与车辆对其响应之间的关系的确定动力转向系统的辅助转矩的方法。

背景技术

当汽车转向时用于减小驾驶转向转矩的动力转向系统的示例可以包括利用由液压泵形成的液压辅助驾驶转向转矩的液压动力转向(HPS)系统以及利用电动机的输出转矩辅助驾驶转向转矩的电动动力转向(MDPS)系统。特别地，因为当根据驾驶员的方向盘操作执行转向辅助功能时，可以根据行驶状态控制用于转向辅助的电动机(转向电动机)的输出转矩(即，待被控制的辅助转矩)，所以MDPS系统比液压转向系统提供更好的转向性能和转向感。因此，MDPS系统能够根据行驶条件来改变和控制由电动机输出产生的转向辅助转矩，并且已被广泛地应用于近期制造的车辆中。

MDPS系统可以被配置成包括多个传感器，诸如用于检测转向角(即，转向柱输入角)的转向角传感器和用于检测转向转矩(即，方向盘转矩和转向柱转矩)的转矩传感器、电子控制单元(ECU)、转向电动机(MDPS电动机)等。在这样的配置中，ECU从传感器接收并获取驾驶员转向输入信息，诸如转向角、转向角速度和转向转矩，以便控制转向电动机的驱动和输出。转向角可以表示方向盘的旋转位置，转向角速度可以是从单独的传感器获得的方向盘的旋转角速度值，或者来自转向角信号的差分信号(转向角传感器信号)，并且转向转矩可以是驾驶员施加到方向盘的扭矩，也就是用于转向的驾驶员输入扭矩。

当转向转矩(即，驾驶员输入转矩或驾驶转向转矩)被转矩传感器检测到时，ECU根据检测到的驾驶转向转矩来控制转向电动机的驱动，并产生用于转向辅助的转矩(在下文中称为“辅助转矩”)。在传统的MDPS系统中，ECU控制施加到转向电动机的电动机电流，以便能够控制辅助驾驶转向转矩的转向电动机的输出。ECU基于在车辆中收集的信息诸如由转矩传感器检测到的驾驶转向转矩来确定作为电动机输出的目标值的辅助转矩值，且计算对应于所确定的进行调整的辅助转矩值的电流量，并将计算出的电流量应用于转向电动机。此时，通过驱动电动机而产生辅助转矩，该辅助转矩作为用于辅助驾驶转向转矩的转矩。

在转向系统中，用于传递通过方向盘施加的驾驶转向转矩的组件和由电动机产生的转向辅助转矩的组件的示例可以包括例如转向柱，其安装在方向盘的下部；齿轮箱，其将从转向柱传递的转矩转换成直线转矩来改变轮胎方向；万向接头，其将传递至转向柱的转矩传递至齿轮箱等。齿轮箱可以包括齿条杆，其设有小齿轮以接收来自万向接头的转矩以及与小齿轮啮合的齿条。当小齿轮旋转时，齿条杆通过齿条左右线性移动。此时，通过齿条杆的左右线性运动作用的力通过横拉杆和球接头被传递至轮胎以改变轮胎的方向。

另一方面，根据传统的MDPS逻辑，可以使用如图1所示的转矩图来确定可以是用于转向辅助的电动机控制值的辅助转矩值。转矩图是利用先前累计的转矩值生成的图。它可以用来将辅助转矩值设置成取决于驾驶转向转矩的值。也就是说，提供转矩图使得可以基于通过转矩传感器实时检测到的驾驶转向转矩来确定辅助转矩作为输入，并且可以使用在之前的测试和评估过程期间获得的信息来产生转矩图。

图1是用于说明转矩图的示例图，其中作为图值的辅助转矩值被简要地示出为简图。