电动转向中解耦转向齿条力干扰的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101863283A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101863283A(43)申请公布日2010.10.20(21)申请号201010148692.6(51)Int.Cl.(22)申请日2010.04.15B62D5/04(2006.01)(30)优先权数据12/426,4632009.04.20US(71)申请人福特全球技术公司地址美国密歇根州迪尔伯恩市中心大道330号800室(72)发明人迈克尔·艾伦·布卢默保罗·乔治·山德斯洪特·埃里克·曾王德新(74)专利代理机构北京连和连知识产权代理有限公司11278代理人王光辉权利要求书1页说明书8页附图9页(54)发明名称电动转向中解耦转向齿条力干扰的系统和方法(57)摘要一种在电动转向中解耦转向齿条力干扰的系统，可以包含方向盘转角传感器、偏航率传感器、横向加速度传感器以及转向扭矩传感器。该系统还可以包含设置成从方向盘转角传感器、偏航率传感器和横向加速度传感器接收信号并将参考齿条力发送到控制器的轮胎力发生器。该系统可以进一步包含设置成从转向扭矩传感器接收信号并将估计齿条力发送到控制器的齿条力观测器，其中控制器设置成从轮胎力发生器和齿条力观测器接收信号，将估计齿条力与参考齿条力进行比较从而确定齿条力干扰，并且基于齿条力干扰调整辅助扭矩。CN108632ACN101863283A权利要求书1/1页1.一种在电动转向中解耦转向齿条力干扰的系统，包含：方向盘转角传感器、偏航率传感器、横向加速度传感器以及转向扭矩传感器；轮胎力发生器，其设置成从方向盘转角传感器、偏航率传感器和横向加速度传感器接收信号并将参考齿条力发送到控制器；以及齿条力观测器，其设置成从转向扭矩传感器接收信号并且将估计齿条力发送到控制器，其中，控制器设置成从轮胎力发生器和齿条力观测器接收信号，将估计齿条力和参考齿条力进行比较从而确定齿条力干扰，并且基于齿条力干扰调整辅助扭矩。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，轮胎力发生器设置成基于从方向盘转角传感器、偏航率传感器和横向加速度传感器中的至少一个接收的信号确定轮胎偏离角。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，轮胎力发生器设置成基于目标偏航率和目标车辆横向加速度中的至少一个确定目标轮胎偏离角。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，轮胎力发生器设置成基于至少轮胎偏离角、轮胎法向力和路面摩擦确定轮胎横向力。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，轮胎力发生器设置成基于至少轮胎横向力确定轮胎自对准力矩。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，轮胎力发生器设置成基于轮胎横向力和轮胎自对准力矩确定参考齿条力。7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，轮胎力发生器设置成基于车辆所使用的轮胎使用轮胎侧偏刚度。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，轮胎力发生器设置成基于参考轮胎使用轮胎侧偏刚度。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，齿条力观测器设置成通过使三阶观测器根据公式确定估计齿条力。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，控制器进一步设置成，如果齿条力干扰指示车辆安全问题则发送通知。11.根据权利要求10所述的系统，进一步包含通知系统，该通知系统设置成从控制器接收信号并在齿条力干扰超过特定值时将反馈提供给车辆驾驶员。2CN101863283A说明书1/8页电动转向中解耦转向齿条力干扰的系统和方法技术领域[0001]本发明总体上涉及在电动转向(electricsteering)中解耦转向齿条力(steeringrackforce)干扰的系统和方法。具体地，本发明涉及车辆的电动转向系统中解耦转向齿条力干扰的系统和方法，其可以提供改进的转向感觉(steeringfeel)、稳健的轮胎性能可变性、转向摩擦可变性(steeringfrictionvariability)和硬件老化(hardwaredegradation)。背景技术[0002]在机动车辆中，转向系统中会发生各种周期干扰。例如，路面摩擦和状况的变化以及前轮的不对称制动扭矩和差分加速度会引起对前轮的纵向轮胎力、横向轮胎力、轮胎自对准力矩(self-aligningmoment)和悬架偏转力(suspensiondeflectionforces)的干扰。这些会体现为转向齿条力干扰的干扰通过转向杆(steeringcolumn)传递给驾驶员，由此影响车辆的转向感觉并且在一些情况下影响车辆稳定性。为了符合消费者对特定转向感觉的期望，对于车辆转向系统来说，具有对这些干扰的了解并且具备抑制或者阻止这些干扰的能力是有利的。[0003]因此，车辆转向系统通常基于参考轮胎(referencetire)设计成满足具体的转向感觉。然而，驾驶员通常在车辆的整个使用周期中至少