CN102530058A - 增强路感的电动转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及增强路感的电动转向系统。具体地，提供了在具有马达和转向组件的EPS系统中控制马达驱动扭矩的方法。所述方法包括从所述转向组件接收扭矩信号；根据转向感知程序处理所述扭矩信号以产生马达控制信号；和基于所述马达控制信号控制所述马达驱动扭矩。

Description

增强路感的电动转向系统

技术领域

本发明总体涉及车辆领域，更具体地，涉及在具有电动转向系统的车辆中控制电动转向辅助的方法和系统。

背景技术

现今很多车辆具有电动转向（EPS）系统。EPS系统典型地使用电动机来为操纵转向组件和车轮的车辆驾驶员提供转向辅助，由此减小驾驶员在使车辆转向中所付出的努力。在操作期间，车辆内的振动在转向车轮处传递给驾驶员。例如，平坦道路震动（SRS）导致驾驶员抱怨的一类振动。

SRS由内部周期性激发引起，例如车轮不平衡，轮胎不规则，刹车片不平衡和旋转构件缺乏精密引导。有些EPS系统可运用主动控制机构来减缓SRS。尽管传统的EPS系统可成功地减缓SRS，这些控制装置和方法可影响驾驶员对转向响应性的感知。例如，传统的控制装置可负面影响驾驶员关于中心转向和/或路感的感知。

因此，希望的是提供改进的EPS系统以减少车辆的转向车轮振动同时保持其他希望的驱动特性。此外，本发明的其他希望的特征和特性将结合附图和前面的技术领域和背景技术从随后的详细描述和所附权利要求变得明显。

发明内容

根据示例性实施例，提供了一种用于控制具有马达和转向组件的电动转向系统中的马达驱动扭矩的方法。所述方法包括从转向组件接收扭矩信号；根据转向感知程序处理扭矩信号以产生马达控制信号；并且基于马达控制信号控制马达驱动扭矩。

根据示例性实施例，提供了一种用于控制具有马达和转向组件的车辆的马达驱动扭矩的系统。所述系统包括传感器，其配置成至少有利于从转向组件获得扭矩信号；以及处理器，其联接到传感器并且配置成至少有利于：从传感器接收扭矩信号；根据转向感知程序处理扭矩信号以产生马达控制信号；并且基于马达控制信号控制马达驱动扭矩。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种在具有马达和转向组件的电动转向系统中控制马达驱动扭矩的方法，所述方法包括以下步骤：

从所述转向组件接收扭矩信号；

根据转向感知程序处理所述扭矩信号以产生马达控制信号；并且

基于所述马达控制信号控制所述马达驱动扭矩。

2. 如方案1所述的方法，其特征在于，进一步包括应用抖动信号到所述马达控制信号以产生抖动马达控制信号，并且其中所述控制步骤包括基于所述抖动马达控制信号控制所述马达驱动扭矩。

3. 如方案2所述的方法，其特征在于，所述应用步骤包括以所述抖动信号使所述马达控制信号线性化以产生所述抖动马达控制信号。

4. 如方案2所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：评估所述扭矩信号并且基于所述扭矩信号调节所述抖动信号。

5. 如方案4所述的方法，其特征在于，所述调节步骤包括共同地考虑所述扭矩信号和所述抖动信号。

6. 如方案4所述的方法，其特征在于，所述处理步骤进一步包括以振动减缓程序处理所述扭矩信号以产生振动减缓信号作为所述马达控制信号。

7. 如方案6所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：

基于所述扭矩信号确定来自外部源的激发，并且其中所述应用步骤包括产生所述抖动马达控制信号，使得对所述抖动信号，所述振动减缓信号和所述激发的第一机械响应近似等于当所述激发和扭矩减缓信号近似为0时的第二机械响应。

8. 如方案6所述的方法，其特征在于，进一步包括评估所述扭矩信号并且基于所述扭矩信号选择性地执行振动补偿程序。

9. 如方案1所述的方法，其特征在于，执行所述转向感知程序的所述步骤包括应用摩擦模型到所述扭矩信号。

10. 如方案9所述的方法，其特征在于，应用摩擦模型的所述步骤包括应用LuGre的摩擦映射。

11. 一种用于控制具有马达和转向组件的车辆的马达驱动扭矩的系统，所述系统包括：

传感器，其配置成至少有利于从所述转向组件获得扭矩信号；以及

处理器，其联接到所述传感器并且配置成至少有利于：

从所述传感器接收所述扭矩信号；

根据转向感知程序处理所述扭矩信号以产生马达控制信号；并且

基于所述马达控制信号控制所述马达驱动扭矩。

12. 如方案11所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步配置成应用抖动信号到所述马达控制信号以产生抖动马达控制信号。

13. 如方案12所述的系统，其特征在于，所述处理器配置成以所述抖动信号减小所述转向系统的非线性以产生所述抖动马达控制信号。

14. 如方案12所述的系统，其特征在于，所述处理器配置成评估所述扭矩信号并且基于所述扭矩信号调节所述抖动信号。

15. 如方案12所述的系统，其特征在于，所述处理器配置成应用振动减缓算法到所述扭矩信号。

16. 如方案12所述的系统，其特征在于，所述处理器配置成应用转向感知算法到所述扭矩信号。

17. 如方案16所述的系统，其特征在于，所述转向感知算法是摩擦模型。

18. 如方案17所述的系统，其特征在于，所述摩擦模型是LuGre的摩擦映射。

19. 一种用于控制具有马达和转向组件的车辆的马达驱动扭矩的程序产品，所述程序产品包括：

程序，其配置成至少有利于：

从所述转向组件接收扭矩反馈信号；

应用转向感知算法到所述扭矩信号以产生马达控制信号；并且

基于所述马达控制信号控制所述马达驱动扭矩；以及

承载所述程序的计算机可读信号承载介质。

20. 如方案19所述的程序产品，其特征在于，所述程序配置成应用抖动信号到所述马达控制信号。

附图说明

以下，将结合下面的附图描述本发明，其中，相同的附图标记指示相同元件，并且其中：

图1是根据示例性实施例的车辆的电动转向（EPS）系统的功能框图；

图2是用于控制根据示例性实施例的车辆的EPS系统中的马达驱动扭矩的过程流程图；

图3和4是曲线图，其分别示出了从根据示例性实施例的图1的EPS系统和图2的过程中的不抖动马达控制信号和抖动马达控制信号得到的测量的扭矩响应；

图5和6是曲线图，其示出了由根据示例性实施例的图1的EPS系统和图2的过程产生的示例性转向响应；以及

图7是曲线图，其示出了由根据示例性实施例的图1的EPS系统和图2的过程使用的转向扭矩和转向角之间的示例性关系的示例性轨迹。

具体实施方式

下面的详细描述本质上仅为示例性的，并且不用于限制本发明或本发明的应用和使用。此外，不用于以前面的技术领域、背景技术、发明内容和后面的具体实施方式中展现的任何明示或暗示的理论对其进行约束。

广义地，此处讨论的示例性实施例提供了电动转向（EPS）系统，其辅助驾驶员使车辆转向。特别地，当产生用于马达的控制信号时，EPS系统可选地应用在振动减缓程序中使用的抖动，使得转向感知程序可结合到产生的马达控制信号中。这使能在保持与驾驶员对路感或操作的感知有关的操作特性时对于转向车轮的不希望振动的减缓或消除。

图1是根据示例性实施例的车辆的电动转向（EPS）系统100的功能框图。如下所述，EPS系统100包括控制器110，马达160，转向组件170和车轮180。在某些实施例中，与EPS系统100相关联的车辆包括汽车，例如轿车，卡车，货车，运动型多功能车，跨界车，或其他类型的汽车。然而，在各种实施例中，EPS系统100能够结合任何种类数量的车辆使用。

转向组件170可包括任何适合部件以基于驾驶员的意图调节车轮180的位置。例如，转向组件170可包括转向车轮；转向柱；转向齿轮；柱和齿轮之间的中间连接轴；连接接头，其为柔性的或刚性的，允许中间连接轴和连接杆之间希望的关节连接角。转向组件170还可包括一个或多个传感器172，174和176以测量车辆参数，例如转向角传感器172，扭矩传感器174和速度传感器176。如下面将更详细描述的，转向角传感器172测量转向车轮（未示出）的角。在将转向车轮连接到转向齿轮的轴的一个中，扭矩传感器174产生与静态或动态机械扭矩成比例的电子扭矩信号。速度传感器176与传动装置的旋转轴或替代地一个行走轮180联接，以使能车辆速度的确定。在替代实施例中，传感器172，174和176可省略并且相应的值可通过其他车辆模块或源被估计。

如上所述，马达160辅助驾驶员操纵转向组件170以使车轮180转向。如下所述，马达160典型地被控制器110供给的可变电流控制。马达160可向转向组件170的可旋转或移动构件提供扭矩或力。例如，马达160能够与转向柱的可旋转轴或转向齿轮的齿条联接。在旋转马达的情况下，马达160典型地通过齿轮传动的或皮带驱动的配置连接，从而使能马达轴旋转与柱轴旋转或与齿条线性运动的有利比例。在转向期间转向组件170转而基于从马达160接收到的辅助扭矩连同从车辆驾驶员接收到的任何扭矩一起作用于车轮180。

如上所述，控制器110典型地基于控制信号提供电流给马达以控制转向组件170。通常，控制器110可包括计算机系统120和接口128，其使控制器110能够与EPS系统100的其他部件相互作用。在所示实施例中，计算机系统120包括处理器122，存储装置124，计算机总线126，接口128和存储器130，其每个在更具体的功能的更详细描述之前将被简要介绍。

处理器122执行计算机系统120或其部分的计算和控制功能，并可包括任何类型的处理器或多处理器，单集成电路（例如微处理器），或任何适合数量的集成电路装置和/或电路板，其协同工作以完成处理单元的功能。在操作期间，处理器122执行一个或多个程序，例如存储在存储器130内的控制程序140，并且由此控制计算机系统120的一般操作。如下所述，控制程序140包括抖动程序142，振动减缓程序144和转向感知程序146。在所示实施例中，存储器130还存储了多个转移函数和替代补偿参数和相关信息132以及一个或多个查询表134以用于产生马达控制信号。通常，抖动程序142，振动减缓程序144和转向感知程序146，以及转移函数或替代补偿参数132和查询表134均可包括任何数量的算法，指令，映射，表格和数据以处理输入而执行指定功能。

存储器130能够为任何类型的适合存储器。这将包括各种类型的动态随机存取存储器（DRAM），例如SDRAM（同步动态存取存储器），各种类型的静态RAM（SRAM），和各种类型的非易失性存储器（PROM（可编程只读存储器），EPROM（可擦可编程只读存储器），和闪存。应理解的是存储器130可为单一类型的存储器部件，或者其可由很多不同类型的存储器部件构成。另外，存储器130和处理器122可在共同包括计算机系统120的若干不同部件上分布。例如，存储器130的一部分可存在与特定设备或过程内的计算机上，并且另一部分可存在于远程计算机上。

计算机总线126用来发送计算机系统120的各种部件之间的程序，数据，状态和其他信息或信号，以及来自其他模块的信号。计算机总线126可为连接计算机系统和部件的任何适合的物理或逻辑装置。这包括，但不限于，直接硬连线连接，光纤，红外线和无线总线技术，LAN（局域网）总线，CAN（控制器区域网）总线和/或一个或多个其他技术。

接口128允许通信至计算机系统120，例如从车辆拥有者，系统操作者，和/或其他计算机系统通信至计算机系统120，并能够使用任何适合方法和设备应用。在某些实施例中，接口128至少有利于提供转向角，扭矩和车辆速度至处理器122。接口128能够包括一个或多个网络接口以在系统或部件内通信或通信至系统或部件，能够包括一个或多个终端接口以与技术员通信，并且包括一个或多个存储接口以连接到存储设备（例如存储装置124）。作为一个示例性应用，接口128还可利用因特网连通性，例如用于提供或维护数据或执行其上的操作。

存储装置124可为任何适合类型的存储设备，包括直接存取存储装置，例如硬盘驱动器，闪存系统，软盘驱动器和光盘驱动器。在一个示例性实施例中，存储装置124为程序产品，存储器130能够从程序产品接收程序，该程序执行本文讨论过程和/或步骤的一个或多个实施例。

在车辆操作期间，不希望的振动可由内部源导致，例如轮胎或车轮不平衡，或可由外部源导致，例如路面不平整。周期振动可传播遍及转向组件170并且会引起可被驾驶员察觉的某些车辆部件的不希望的震动或运动。例如，如果不处理，在车轮180处产生的周期振动会合并而在转向车轮柱部件上产生动态扭矩，这导致转向车轮振动。当这类事件发生在平坦或平滑的路面上时，它被称为平坦道路震动（SRS）或扭转轻咬（torsional nibble）。

如现在将被描述的，控制器110控制马达160使转向组件170内的振动减缓同时保持希望的转向特性，包括驾驶员路感。控制器110的操作将结合图2描述，其为根据示例性实施例控制车辆中的马达驱动扭矩的过程200的流程图。这种处理步骤可以存储在存储器130中的数据和代码执行。

在过程200的第一步骤205中，控制器110从扭矩传感器174接收代表转向组件170中的内部振动的信号。这些内部振动可对应于例如平坦道路震动（SRS）或其他转向组件激发并可被称为扭矩信号，并且可包括从EPS 100外部的源的激发以及由EPS引入的振动。

在第二步骤210中，控制器110进一步接收转向组件170的转向车轮的特性，包括来自转向角传感器172的代表转向车轮的角的转向角。控制器110还可接收特性，例如转向车轮速度或加速度，其可被直接测量或从其他测量值导出。

在第三步骤215中，控制器110的处理器122评估扭矩信号并确定是否振动减缓程序144应被执行。通常，振动减缓程序144可基于由扭矩信号确定的振动水平和/或基于当前或先前马达控制信号所预期的预料振动水平（即，由振动减缓程序的先前迭代或应用产生的预期振动水平）执行。下面讨论马达控制信号，尽管预期振动可基于存储在存储器130中的转移函数132的逆转移函数而导出。

在一个示例性实施例中，测量的振动和控制信号振动可共同地被考虑而确定适当的振动减缓水平。例如，测量的振动和控制信号振动可结合并与预定阈值相比较。如果结合的测量和控制信号振动大于预定阈值，则过程200继续进入步骤220，其中振动减缓程序144应用于扭矩信号，而如果结合的测量和控制信号振动小于或等于预定阈值过程200继续进入步骤225并跳过步骤220。

共同的考虑可用于估计转向车轮振动的水平，其将在不干预马达160的情况下发生。这样，作为继续、启动、减少、增加或终止马达干预的振动减缓程序144中的决策规则可以预期的不干预振动水平的适当评估得到。进一步阐述，如果振动减缓的状态是停用的并且在扭矩传感器174中检测到振动，启动减缓的决策可通过将振动水平与预定水平，阈值触觉可感知的或其他的，相比较而得到。然而，在某些实例中，在主动减缓周期，单独在扭矩传感器中的振动水平可不允许振动的不干预水平的估计。然而，对于这些情况，扭矩传感器174中测量的振动和马达扭矩量可被结合以估计振动的不干预水平并在干预的中止、持续、增加或减少中进行适当的决策。这种决策能够通过公式计算或测量的传感器扭矩和马达扭矩的各种水平的相连条件操作的表格得到。这些表格可指示测量的传感器扭矩和马达扭矩与由控制器编程领域技术人员实践的任何适合类型的很多插入机构选择的成对结合。此外，试探可用于减缓或避免在重复应用中的跳动并不应用振动减缓程序144。不希望的任何频繁重复的开关循环可通过滞后开关，利用或不利用对平均时间、滑动时间窗或预定时间窗上的其他数学运算的额外考虑而被避免。例如，15%的试探阈值可用于预定阈值以减缓或避免振动减缓程序144的短期重复应用和不应用。

如上所述，如果控制器110确定振动减缓程序144是必需的或希望的，处理器122执行振动减缓程序144。振动减缓程序144包括大量算法，其基于输入信号产生减缓信号。振动减缓程序144用于移除，减缓或抵消转向组件170内的振动。如上所述，振动减缓程序144用于减缓或消除平坦道路震动。振动减缓程序的例子可例如在申请序列号No. 12/326,684和申请序列号No. 12/882,852中找到，其通过引用并入本文。

可应用振动减缓程序144，使得由于应用而减缓的振动量可变化。例如，振动减缓程序144可根据测量的扭矩信号相对高时的第一因素和测量的扭矩信号相对低时的第二因素而应用。而且，在进一步的实施例中，振动减缓程序144的这种应用的因素产生测量的扭矩信号，其相对地不变。在这种实施例中，振动减缓程序144的控制可与测量的扭矩信号成比例。这为驾驶员提供了不变的EPS响应而不管环境。本实施例还提供了控制器110可变地应用振动减缓程序144的能力，使得由振动产生的测量的扭矩信号刚好地在可接受的阈值以下，这可例如通过限制人类振动感知水平以下的干预抑制而提供有利的结果，例如进一步增加EPS系统100的能量效率。

在第五步骤225中，控制器110的处理器122以来自步骤215的扭矩信号或来自步骤220的减缓的扭矩信号执行转向感知程序146。在一些情况下，扭矩信号的处理，特别地减缓的扭矩信号的处理，可产生马达控制信号，其导致由驾驶员感知的操作特性中的减小。这种情况可导致路感的减小，这广义地涉及感觉，例如中心转向损失，对来自转向子系统的返回能量的猛暴露、低暴露或过暴露。路感的减小导致转向车轮处的不希望的松动，特别地在转向运动反转时，例如当驾驶员在一个方向上转弯和返回中心位置时。通常，中心转向发生在车辆在相对长的直路上驾驶时和来自驾驶员的转向输入相对较小时，例如以将车辆保持在车道内。这些输入的特征在于振幅较小（典型地±10°）和较慢频率（典型地<1Hz）。路感是驾驶员在驾驶车辆时通过转向车轮得到的扭矩反馈。

这样，转向感知程序146应用算法，其在转向车轮处提供希望的响应。转向感知程序146的算法可包括摩擦映射，例如LuGre摩擦映射，以及阻尼映射。LuGre摩擦映射包含依靠机械摩擦法则的补偿，该摩擦法则包括静态和动态摩擦，其转而可包括速度效果，例如利用Stribeck相关性或其他的特性。另外，速度效果还可选地结合与加速度相关的速度滞后。这些滞后效果可由加速度极性的简单相关性影响，或者由更复杂的功能表达式、查询表或它们的等同体影响。通常，这些程序146的效果可实现在转向响应中的有利的驾驶员感知，该驾驶员感知通过对于操作车辆时的转向运动的转向车轮响应的扭矩感觉得出。这些感知从扭矩和运动的相关响应得出，其转而由与来自马达160的扭矩的控制器提供的增加互补的机械动作的结合效果产生。对于有利的响应，控制器可响应于转向车轮角位置，速度和加速度提供马达扭矩。例子包括：（a）响应于转向车轮角速度的线性阻尼扭矩的产生；（b）响应于转向车轮速度轨迹的库仑类阻尼扭矩；（c）为了额外确定速度方向和大小的选择性使用加速度以非线性的方式响应于转向车轮速度的LuGre类阻尼扭矩；和（d）响应于角位置，互补于与角位置相关的恢复性质的弹性响应扭矩。这样，转向车轮处的驾驶员产生扭矩和转向车轮运动之间的关系可被操作以产生希望的结果。

这些能力的例子通过图7的曲线图700所示的转向扭矩对转向角关系的示例性轨迹702示出。在图7中，转向车轮角（度）在水平轴线704上示出，转向车轮扭矩（Nm）在垂直轴线706上示出。在图7中，轨迹702可代表例如观察到的关系而不干预振动减缓并且没有显著的周期激发。该轨迹702分析的示例性使用可将其分解为其各种动态项，例如弹性，粘性阻尼，库仑阻尼，LuGre阻尼和惯性。即使这些项不是容易显而易见的，这种项可经由各种曲线适配和系统识别技术确定。该轨迹702可随后用作振动减缓激活时和减缓显著振动时类似关系比较的基线。响应于转向车轮角位置和扭矩及其衍生物的马达控制扭矩的连续添加可被采用，使得最终结果近似于原始观察轨迹702。转向感知程序146在下面参照图5和6更详细地讨论。

在第六步骤230中，处理器122基于转向感知程序146的结果产生马达控制信号。马达控制信号还可基于当驾驶员驾驶车辆时连接转向车轮以提供扭矩时转向车轮处的扭矩而产生。

在第七步骤235中，控制器110的处理器122确定是否应用抖动信号到马达控制信号。决策可基于例如驾驶员选择，或者可基于可用能量或能量优先权而自动，因为燃料经济性或电池寿命可通过给抖动信号提供功率而影响。举一个例子，当能量节省是一个问题时，抖动信号可被省略，而当性能是高优先权时，抖动信号可被应用，如下所述。

如果控制器110确定抖动信号被应用，控制器110继续进行到步骤240，其中抖动程序142被执行以应用抖动信号到马达控制信号由此产生抖动（或“调节的”）马达控制信号。抖动信号可为合成抖动并且通常指的是噪音的应用形式以影响静摩擦和摩擦的效果。示例性抖动信号可具有的频率例如为25 Hz并且可具有在转向车轮处检测的通过手的可感知振动人类阈值之下的转向车轮处产生振动的水平。

实际上，抖动程序142可提供机构来减小或消除转向组件170内静摩擦或库仑摩擦的影响，要不然其将产生非线性扭矩信号，这会更困难在随后适应希望的响应。如下所述，抖动信号用于近似地以叠加抖动马达控制信号在产生的扭矩中线性化或减小非线性化。如上面参照步骤225所述的，处理器122在扭矩信号上执行转向感知程序146。因为抖动马达控制信号导致在扭矩传感器中观察的较小非线性扭矩，因为外部源（例如驾驶员或转向子系统），由马达控制信号产生的测量的扭矩信号也是较小非线性的。这些扭矩信号可更应该在步骤225中以转向感知程序146处理，如果可适用的，在步骤215中以振动减缓程序144处理。在一些实施例中，转向感知程序146和振动减缓程序144可基于是否抖动被应用到马达控制信号而不同地处理扭矩信号。例如，振动减缓程序144可具有第一映射，其被选择用于在抖动存在时处理处理扭矩信号，并且可具有第二映射，其被选择用于处理更非线性的扭矩信号。额外的例子包括多个映射或所选择映射的混合（利用离散或内插的干预），这取决于观察的动态感测的扭矩的各种水平。

例如，图3和4是曲线图300和400，其分别示出了由根据示例性实施例的非抖动马达控制信号和抖动马达控制信号产生的测量的扭矩响应。例如，曲线图300示出了枢转通过在水平轴线304上示出的转向车轮角（度）的转向车轮和非抖动马达控制信号产生的在垂直轴线306上示出的测量的扭矩（Nm）的图案302。类似地，曲线图400示出了枢转通过在水平轴线404上示出的转向车轮角（度）的转向车轮和非抖动马达控制信号产生的在垂直轴线406上示出的测量的扭矩（Nm）的图案402。如图案402所示，抖动马达控制信号在产生的扭矩信号中产生更线性的响应。

返回图1和2，抖动信号可以任何适合频率和振幅应用。在一个示例性实施例中，抖动信号的振幅和频率可为不变的和/或连续的。在其他示例性实施例中，抖动信号的特性可取决于扭矩信号和马达驱动。实际上，抖动信号和扭矩信号可以任何适合的方式混合。这样，抖动信号可在EPS系统100的操作期间连续地应用或战略地引入，包括在没有扭矩反馈信号在转向组件170内产生的时间。

可应用抖动程序142，使得抖动的量可基于测量的希望的扭矩信号而变化。例如，抖动程序142可根据测量的扭矩信号相对高时的第一因素和测量的扭矩信号相对低时的第二因素而应用。而且，在进一步的实施例中，抖动程序142的这种应用的因素产生测量的扭矩信号，其相对地不变。在这种实施例中，抖动程序142的控制将与测量的扭矩信号成比例。本实施例还提供了控制器110可变地应用抖动程序142的能力，使得由振动产生的测量的扭矩信号刚好地在可接受的阈值以下，这可进一步增加EPS 100的能量效率。在进一步的实施例中，抖动信号可被控制，使得对抖动信号，任何振动减缓信号，和来自外部源的任何激发的机械响应近似地等于激发和振动减缓信号近似为0时抖动信号的机械响应。

在一些实施例中，抖动信号可与转向组件170内的机械共振相互作用。这种机械共振可对应于被支撑在到转向车轮轴的连接连杆上的马达160的极惯性，使得抖动信号激发自然机械共振。这种配置可导致转向子系统中的减小的电能得到可比的机械抖动产生，同时以其他非共振频率操作。这种共振系统的动态增加或其他由此能够有利地用于在耗尽的能量的减小水平处产生希望的抖动。此外，预定机械共振可积累到马达160和/或固有机械共振可被测量并与抖动信号相互作用。在这种实施例中，产生抖动信号所需的电能在机械放大动力学存在时减小。

在步骤245中，处理器122通过供给对应于来自步骤235的马达控制信号或来自步骤240的抖动马达控制信号的驱动扭矩来驱动马达160。例如，图5和6是曲线图500和600，其示出了根据示例性实施例的利用图1的EPS系统100和图2的过程的转向组件170的示例性响应。曲线图500特别地描绘了垂直轴线502上作为沿转向路径506的水平轴线504上的转向角的函数的扭矩。为了便于解释，点510，512，514和516标记在转向路径506上。点510在原点或转向车轮的中心展开，即，在转向车轮在0转向角并且具有正转向角速度时。当驾驶员继续使转向车轮转向时（例如向右），例如在点512增加扭矩量抵消驾驶员动作，并且转向车轮速度反转以将转向车轮返回到转向车轮的中心514时，扭矩量减小。从点512沿着该路径，当驾驶员继续旋转转向车轮经过扭矩改变极性的点到点516时（例如向右），增加扭矩量抵消驾驶员动作，直到转向车轮速度再次在点516反转并且再次改变极性。在扭矩从点512被减缓时并且直到扭矩改变极性（即，在曲线图500中变负）的周期期间，能量返回到驾驶员手中。在一个示例性实施例中，这些过渡可被影响以产生有利的扭矩轨迹，特别是在这些过渡期间，这可通过上述技术实现。从点512和516开始的具有区域518，520中的尖点特性的过大过渡区可额外地指示在这些区中操作控制扭矩的需要。替代形状（例如逐渐行进的扭矩过渡522，524，526，528，530，532）也是可行的并且可产生有利的感知。

此外，例如，曲线图600特别地描绘了垂直轴线602上作为沿转向路径606的水平轴线604上的转向速度的函数的驱动扭矩的干预部分，其为转向感知程序146的示例性控制驱动函数。为了便于解释，点610，612和614标记在转向路径606上。点610指的是在图5中的点516附近发生的平滑转向操作期间的转向车轮角的极值处存在的速度中的零。当驾驶员使转向车轮从该点610转向时，例如在点612相对大量的扭矩抵消驾驶员动作，并且当速度随着转向路径继续到614时增加时，减小扭矩量。随后，例如在点614，转向车轮的加速度在驾驶员将转向车轮返回到中心时反转。转向车轮处的叠加的驱动扭矩然后沿路径606从点614到点610被保持。该路径606在相反象限是对称的，尽管其他实施例可包括不对称的响应路径。尽管前面所述的例子示出了作为转向车轮速度和角的函数的叠加控制的驱动扭矩，还可行的是以指定周期引入时间相关的叠加驱动扭矩。这些时间相关的干预的例子包括驱动扭矩的应用，其特征在于“单次”叠加，其比作电子单稳多谐振荡器的“单次”应用。额外的例子包含干脆的“单次”干预的适用，其将以动态平滑或恢复功能完成。

这样，图5和6示例和示出的响应产生了有利的驾驶员转向感知。通常，任何希望的响应可通过在步骤250中应用转向感知程序146而产生。转向感知程序146可基于驾驶员感知的主观估计和用户满意度报告而设计。响应可为了任何希望的响应而修改，或者在每个基准应用，并且相反于曲线图500和600，不是必须对称的。另外，尽管转向感知程序146示出为与振动减缓程序144分开的功能，转向感知程序146可以修改的算法或指令的形式结合到振动减缓程序144中。

在上述步骤的每一个中，各种信号可以各种转移函数132和存储在存储器130中的查询表134处理。例如，查询表134可使车辆速度和得到的扭矩与希望的马达驱动命令相关联，其可被提供为用于一个或多个转移函数132的转移函数参数。转移函数132被选择以基于动态车辆参数或条件（例如车辆速度）提供响应。转移函数132可提供机构来引入马达控制信号而补偿转向系统动力学。这样，查询表134，转移函数132和控制程序140通常被设计和/或选择来指定马达扭矩驱动的优化量，这最小化道路震动同时实现了其他性能要求，例如保持路感。过程200中的步骤优选地连续重复从而不断地调节马达驱动扭矩以此来随着条件和输入变量变化来最小化平坦道路震动。

将认识到的是，尽管本示例性实施例在完全运行计算机系统的背景下描述，本领域技术人员就将认识到本发明的机构能够以各种形式作为程序产品分布，并且将认识到本发明等同地应用而不管用于进行分布的计算机可读信号承载介质的特定类型。信号承载介质的例子包括：可记录介质，例如软盘、硬盘驱动器、存储器卡和光盘，以及传输介质，例如数字和模拟通信链接。类似将认识到的是，计算机系统120还可以其他方式与图1所示的实施例不同，例如计算机系统120可连接到一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统或者可以其他方式利用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统。

将认识到的是，在某些实施例中，过程200的某些步骤可与图2所示和本文所述的那些不同。另外，控制算法的应用可使用适当的过滤技术，例如数字、模拟或可编程软件，或者其结合，从而提供等同的性能。类似将认识到的是，过程200的某些步骤可与图2所示和本文所述的那些同步地执行，或者与图2所示和本文所述的那些以不同顺序执行。

因此，改进的方法，程序产品和系统被提供用于优化地控制车辆中的马达驱动扭矩。改进的方法，程序产品和系统允许基于由计算的车辆速度代表的动态输入连同由车辆转向系统接收的扭矩信号确定的扭矩频率和扭矩大小更好地控制平坦道路震动。改进的方法，程序产品和系统因此允许马达驱动扭矩以车辆速度和扭矩频率增加，其很可能导致平坦道路震动由此在这些条件小最小化平坦道路震动，同时还允许马达驱动扭矩以车辆速度和扭矩频率保持不变，这不太可能导致平坦道路震动。

将认识到的是，在各种实施例中，所公开的方法，程序产品和系统可与附图中和本文描述中所示的那些不同。类似将认识到的是，尽管上面描述的所公开的方法，程序产品和系统结合汽车（例如轿车，卡车，货车，运动型多功能车，跨界车）使用，所公开的方法，程序产品和系统还可结合任意数量的不同类型车辆使用，并且可结合其任意数量的不同系统和与其相关的环境使用。

尽管在前面的详细描述中已经展现了至少一个示例性实施例，应认识到存在大量的变体。还应认识到一个或多个示例性实施例仅为例子，并且不用于以任何方式限制本发明的范围、应用性或配置。而是，前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实施一个或多个示例性实施例的常规路径图。应理解的是在元件的功能和布置上能够进行多种变化而不脱离由所附权利要求及其法律等同体所述的本发明范围。

Claims (10)

1.一种在具有马达和转向组件的电动转向系统中控制马达驱动扭矩的方法，所述方法包括以下步骤：

从所述转向组件接收扭矩信号；

根据转向感知程序处理所述扭矩信号以产生马达控制信号；并且

基于所述马达控制信号控制所述马达驱动扭矩。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括应用抖动信号到所述马达控制信号以产生抖动马达控制信号，并且其中所述控制步骤包括基于所述抖动马达控制信号控制所述马达驱动扭矩。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述应用步骤包括以所述抖动信号使所述马达控制信号线性化以产生所述抖动马达控制信号。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：评估所述扭矩信号并且基于所述扭矩信号调节所述抖动信号。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调节步骤包括共同地考虑所述扭矩信号和所述抖动信号。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述处理步骤进一步包括以振动减缓程序处理所述扭矩信号以产生振动减缓信号作为所述马达控制信号。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：

基于所述扭矩信号确定来自外部源的激发，并且其中所述应用步骤包括产生所述抖动马达控制信号，使得对所述抖动信号，所述振动减缓信号和所述激发的第一机械响应近似等于当所述激发和扭矩减缓信号近似为0时的第二机械响应。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括评估所述扭矩信号并且基于所述扭矩信号选择性地执行振动补偿程序。

9.一种用于控制具有马达和转向组件的车辆的马达驱动扭矩的系统，所述系统包括：

传感器，其配置成至少有利于从所述转向组件获得扭矩信号；以及

处理器，其联接到所述传感器并且配置成至少有利于：

从所述传感器接收所述扭矩信号；

根据转向感知程序处理所述扭矩信号以产生马达控制信号；并且

基于所述马达控制信号控制所述马达驱动扭矩。

10.一种用于控制具有马达和转向组件的车辆的马达驱动扭矩的程序产品，所述程序产品包括：

程序，其配置成至少有利于：

从所述转向组件接收扭矩反馈信号；

应用转向感知算法到所述扭矩信号以产生马达控制信号；并且

基于所述马达控制信号控制所述马达驱动扭矩；以及

承载所述程序的计算机可读信号承载介质。

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