[发明专利]检测车辆运动状态的转向系统

说明书

本发明涉及一种用于转向系统的技术特征，该技术特征用于计算指示诸如转向不足或转向过度条件的车辆运动状态的状态标识值。转向系统还基于状态标识值生成参考扭矩信号，并且基于参考扭矩信号生成马达辅助扭矩信号。状态标识值指示处于动态或稳态两者中的车辆运动状态。此外，转向系统通过基于状态标识值混合第一齿条力和第二齿条力生成参考扭矩信号，其中第一齿条力基于车速信号和马达角度生成，且第二齿条力基于马达扭矩和向转向系统的方向盘提供的输入扭矩生成。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2016年2月16日提交的美国临时专利申请序列号62/295,881的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及一种转向系统，诸如电动助力转向(EPS)系统，其检测近极限的车辆条件，诸如转向不足条件和转向过度条件，并且作为响应调整向驾驶员提供的扭矩辅助。

背景技术

通常，当今的车辆配备有转向系统，诸如电动力转向(EPS)系统。EPS系统辅助驾驶员使车辆沿期望的方向转向。例如，EPS系统在操纵期间生成辅助扭矩，以促进克服作用在车辆上的一个或多个力，例如表面摩擦。各种驾驶操纵和环境条件(例如低摩擦表面)能够导致一个或多个轮胎力达到近极限条件。车辆在这种条件下能够具有不期望的横摆行为。这种行为通常被描述为转向不足条件(车辆横摆小于期望)或过度转向条件(车辆横摆大于期望)。尽管汽车工程师学会(SAE)已经限定了在稳态情形中的这种条件，但这种情形在稳态和瞬态(动态)两者中均会发生。通常，当检测到转向不足或转向过度条件时，电子稳定性控制使用选择性制动和其它技术来控制车辆。然而，在转向不足和转向过度条件中，这种技术对于驾驶员操纵而言是响应式的。

因此，期望的是，在诸如转向不足和转向过度条件的车辆运动状态中，通过主动地辅助驾驶员操纵来改进转向系统。

发明内容

根据一个或多个实施例，转向系统计算指示车辆运动状态(诸如转向不足或转向过度条件)的状态标识值。转向系统还基于状态标识值生成参考扭矩信号，并且基于参考扭矩信号生成马达辅助扭矩信号。状态标识值指示在动态或稳态两者中的车辆运动状态。此外，转向系统通过基于状态标识值混合基于车速信号和马达角度生成的第一齿条力和基于马达扭矩和向转向系统的方向盘提供的输入扭矩生成的第二齿条力来生成参考扭矩信号。

根据一个或多个实施例，一种用于由转向系统计算辅助扭矩的方法包括由转向系统检测非中性的车辆运动状态。作为响应，基于车辆运动状态的类型确定混合因子。此外，该方法包括通过基于混合因子混合来自车辆模型的第一齿条力和来自转向系统观测器模型的第二齿条力来生成齿条力信号。该方法还包括基于齿条力信号生成辅助扭矩。

结合附图从以下描述中将显而易见到这些和其它优点以及特征。

附图说明

被视为本发明的主题在说明书的结尾处的权利要求中被具体地指出并明确地要求保护。结合附图从以下详细描述中显而易见到本发明的前述和其它特征以及优点。

图1图示根据一个或多个实施例的包括转向系统的车辆10。

图2图示根据一个或多个实施例的用于车辆运动状态模块的部件和数据流。

图3图示根据一个或多个实施例的用于计算车辆运动状态标识的车辆运动状态检测模块的部件和数据流。

图4图示根据一个或多个实施例的横摆角速率观测器模块的示例部件和数据流。

图5图示根据一个或多个实施例的参考横摆模块的示例部件和数据流。

图6图示根据一个或多个实施例的模型计算模块的示例部件和数据流。

图7图示根据一个或多个实施例的用于车辆运动状态标识计算模块的示例部件和数据流。