[发明专利]具有用于多种操作模式的统一架构的电动助力转向系统

说明书

描述了用于促进提供马达转矩辅助命令的电动助力转向(EPS)系统的技术方案。示例EPS系统包括第一模块，其被配置为基于EPS系统的操作模式而生成调节信号或调整信号。EPS系统还包括第二模块，其被配置为生成与EPS系统的操作模式无关的稳定性信号。EPS系统还包括混合模块，其被配置为将稳定性信号与调节信号或调整信号组合，以生成用于EPS系统的辅助马达转矩信号。

技术领域

本申请总体上涉及电动助力转向(EPS)系统，并且具体涉及在诸如位置控制模式、转矩控制模式、速率控制模式等多种操作模式下运行的EPS系统。

背景技术

电动助力转向(EPS)系统可以以各种控制模式操作以用于各种转向功能和应用。例如，在车辆中的EPS的典型操作期间，EPS可以以转矩控制模式操作。另外，在自主驾驶或自动停车或任何其他这种自主操作期间，EPS可以在位置控制模式下操作。另外，在车辆的受控方向盘返回操作期间，EPS可以以速率控制模式操作。在一个或多个示例中，转矩控制模式被进一步分为两个子方法。首先，执行基于辅助的控制，其中基于驾驶员所施加的转矩量来提供马达转矩；其次，计算参考驾驶员转矩并调节导致EPS达到期望转矩的方向盘转矩。此外，线控转向EPS系统使用转矩控制模式和位置控制模式二者。

在驾驶车辆期间从一种操作模式转换到另一种操作模式因而导致EPS从一种操作模式转换到另一种操作模式。通常，EPS包括用于EPS的每个操作模式的单独模块。在马达惯性、方向盘惯性和系统刚度方面，EPS机械设计有相当大的变化。

因此，期望具有客观且统一的EPS控制架构，其操作与机械参数变化无关，并且给出一致的结果，而不管硬件变化如何。这样一个客观的架构可以导致EPS系统的改进，因为一旦识别出特定EPS系统的权衡值(trade-offs)，则这些权衡值可以直接应用到另一个EPS系统，从而减少系统相关的控制调整工作量。此外，因为客观架构适用于EPS的所有操作模式，所以可以简化EPS的控制和调整。

发明内容

根据一个或多个实施例，一种用于提供马达转矩辅助命令的电动助力转向(EPS)系统，所述助力转向系统包括第一模块，其被配置为基于EPS系统的操作模式而生成调节信号或调整信号。EPS系统还包括第二模块，其被配置为生成与EPS系统的操作模式无关的稳定性信号。EPS系统还包括混合模块，其被配置为将稳定性信号与调节信号或调整信号组合，以生成用于EPS系统的辅助马达转矩信号。

根据一个或多个实施例，一种用于通过助力转向系统提供马达转矩辅助命令的系统包括调节-调整模块，该调节-调整模块被配置为生成分别对应于助力转向系统的多个操作模式的多个调节信号中的调节信号。该系统还包括稳定性模块，该稳定性模块被配置为生成与助力转向系统的操作模式无关的稳定性信号。该系统进一步包括混合模块，该混合模块被配置为将稳定性信号与调节信号组合，以生成用于助力转向系统的辅助马达转矩信号。

根据一个或多个实施例，一种用于提供马达转矩辅助命令的电动助力转向(EPS)系统包括稳定性模块，该稳定性模块被配置为生成与EPS系统的操作模式无关的稳定性信号。EPS系统还包括调节模块，其被配置为基于EPS系统的操作模式生成调节信号。调节模块包括转矩控制模式模块，其在转矩控制操作模式中基于方向盘转矩信号生成调节信号。调节模块还包括速率控制模式模块，其在速率控制操作模式中基于辅助马达速率生成调节信号。调节模块还包括位置控制模式模块，其在位置控制操作模式中基于辅助马达位置生成调节信号。转矩控制模式模块、速率控制模式模块和位置控制模式模块中的每一个具有统一架构，该统一架构包括积分器、控制增益组件和前馈增益组件。EPS系统还包括混合模块，其被配置为将稳定性信号与调节信号组合，以生成用于EPS系统的辅助马达转矩信号。

从以下结合附图的描述中，这些和其他优点和特征将变得更加明显。

附图说明

被认为是本发明的主题在说明书结尾处的权利要求中被特别指出并清楚地要求保护。根据以下结合附图的详细描述，本发明的前述和其他特征以及优点是显而易见的，其中：