CN102897213B - 用于车辆的电动转向补偿 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于车辆的电动转向补偿，具体地，提供了用于控制具有电动转向系统（EPS）的车辆的转向的方法和系统，所述EPS具有转向盘，所述EPS被配置为减弱所述车辆的平滑道路振动（SRS）。在没有SRS激励时确定所述转向盘的扭矩和所述转向盘的运动之间的第一关系。利用SRS激励确定所述扭矩和所述运动之间的第二关系。通过处理器基于所述第一关系和所述第二关系生成映射，以用于调节转向控制。

Description

用于车辆的电动转向补偿

技术领域

本发明总体上涉及车辆领域，且更具体地涉及用于控制具有电动转向系统的车辆中的转向的方法和系统。 

背景技术

现今的许多车辆具有电动转向系统。电动转向（EPS）系统通常使用电马达来为车辆的驾驶员提供转向帮助，由此减小驾驶员在使车辆转向时的作用力。 

平滑路面振动（SRS）是导致消费者抱怨的振动之一。SRS是由内部周期性激励例如轮胎/车轮不平衡、轮胎不规则、制动器转子不平衡和缺乏旋转构件的精确导引引起的。SRS通常根据车辆速度在从8Hz扩展至22Hz的频带内发生。 

在配备有EPS的特定车辆中，可以积极地减弱作为SRS的典型代表的相对窄带扭转振动。当在没有其他较低频带的任何额外控制的情况下执行这些特征时，它们还会在这些频率下产生不期望的作用，从而影响车辆的转向性能的感知。甚至，在没有EPS马达的任何干涉的情况下源自以较低等级的轮胎旋转（SRS）通过拐角的周期性激励的机械扭转振动的存在仍会导致转向响应的感知的劣化。源自周期性拐角道路车轮激励和EPS马达的积极振动动作的机械振动均会影响转向系统的静摩擦和摩擦响应，从而产生对转向感受劣化的感知。尽管不影响车辆的操作，但是随着转向盘在温和转向操纵期间旋转，这些感知的细微差别会足够大，从而传递对转向系统的感受的一定程度的不满。 

因此，期望的是，提供用于改善车辆中的转向感知的方法，例如其提供振动条件期间对转向系统的改善感受，如通过EPS的SRS减弱那样。还期望的是，提供用于改善车辆中的转向感知的程序产品和系统，例如其提供振动条件期间对转向系统的改善感受，如通过EPS的SRS减弱那样。此外，结合附图以及上述技术领域和背景技术，本发明的其他期望的特点和特征将从以下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，提供了一种控制具有电动转向系统（EPS）的车辆的转向的方法，所述EPS具有转向盘，所述EPS被配置为减弱所述车辆的平滑道路振动（SRS）。所述方法包括下述步骤：在没有SRS激励的情况下对于第一条件确定所述转向盘的扭矩和所述转向盘的运动之间的第一关系；利用对于第二条件存在的SRS激励确定所述扭矩和所述运动之间的第二关系；以及通过处理器基于所述第一关系和所述第二关系生成映射，以用于调节转向控制。 

根据另一示例性实施例，提供了一种用于控制具有电动转向系统（EPS）的车辆的转向的程序产品，所述EPS具有转向盘，所述EPS被配置为减弱所述车辆的平滑道路振动（SRS）。所述程序产品包括程序和非瞬时的计算机可读存储介质。所述程序被配置为：在没有SRS激励的情况下对于第一条件确定所述转向盘的扭矩和所述转向盘的运动之间的第一关系；利用SRS激励对于第二条件确定所述扭矩和所述运动之间的第二关系；以及基于所述第一关系和所述第二关系生成映射，以用于调节转向控制。 

根据其他示例性实施例，提供了一种用于控制具有电动转向系统（EPS）的车辆的转向的系统，所述EPS具有转向盘，所述EPS被配置为减弱所述车辆的平滑道路振动（SRS）。所述系统包括致动器和处理器，所述致动器被配置为使所述转向盘抖动。所述处理器被配置为：在没有SRS激励的情况下对于第一条件确定所述转向盘的扭矩和所述转向盘的运动之间的第一关系；利用SRS激励对于第二条件确定所述扭矩和所述运动之间的第二关系；以及基于所述第一关系和所述第二关系生成映射，以用于调节转向控制。 

本发明还提供如下方案： 

1、一种控制具有电动转向系统（EPS）的车辆的转向的方法，所述EPS具有转向盘，所述EPS被配置为减弱所述车辆的平滑道路振动（SRS），所述方法包括步骤：

在没有SRS激励时确定所述转向盘的扭矩和所述转向盘的运动之间的第一关系；

通过道路车轮激励利用SRS激励确定所述扭矩和所述运动之间的第二关系；以及

通过处理器基于所述第一关系和所述第二关系生成映射，以用于调节转向控制。

2、根据方案1所述的方法，其中，所述车辆具有马达，调节所述转向控制的步骤包括步骤： 

基于所述映射通过所述EPS调节所述马达的驱动扭矩。

3、根据方案1所述的方法，其中，所述车辆具有EPS控制器和马达，所述方法还包括步骤： 

采用利用所述EPS控制器和所述马达的积极的SRS减弱。

4、根据方案3所述的方法，其中，确定所述第一关系和所述第二关系的步骤包括向所述转向盘施加振动激励的步骤。 

5、根据方案4所述的方法，其中，所述车辆具有马达，向所述转向盘施加振动的步骤包括步骤： 

应用以第一多个激励水平的SRS激励中的至少一个的道路车轮激励和以第二多个激励水平中的至少一个的EPS马达激励振动中的至少一个，包括：

     所述车辆的一个或多个拐角的第一多个水平的机械道路车轮激励；以及

     所述马达的第二多个水平的电激励。

6、根据方案5所述的方法，还包括步骤： 

对于所述多个不同的激励水平和所述多个不同的车辆速度生成与所述第一关系和所述第二关系有关的一个或多个差值；

其中，生成所述映射的步骤包括利用所述一个或多个差值增加一个或多个查询表的步骤。

7、根据方案6所述的方法，还包括步骤： 

确定所述车辆的前进速度值；以及

在SRS减弱期间通过所述EPS基于所述前进速度值和所述一个或多个查询表调节所述马达的驱动扭矩。

8、根据方案1所述的方法，其中，所述第一关系、所述第二关系或两者包括与所述车辆的驾驶员有关的主观关系。 

9、根据方案2所述的方法，其中，调节所述驱动扭矩的步骤还包括步骤： 

增大所述EPS的摩擦以用于控制迟滞。

10、一种用于控制具有电动转向系统（EPS）的车辆的转向的程序产品，所述EPS具有转向盘，所述EPS被配置为减弱所述车辆的平滑道路振动（SRS），所述程序产品包括： 

程序，所述程序被配置为：

     在没有SRS激励时确定所述转向盘的扭矩和所述转向盘的运动之间的第一关系；

     通过道路车轮激励利用SRS激励确定所述扭矩和所述运动之间的第二关系；以及

     基于所述第一关系和所述第二关系生成映射，以用于调节转向控制；以及

存储所述程序的非瞬时的计算机可读存储介质。

11、根据方案10所述的程序产品，其中，所述车辆具有EPS控制器和马达，所述程序还被配置为：基于所述映射调节所述马达的驱动扭矩；以及采用利用所述EPS控制器和所述马达的积极的SRS减弱。 

12、根据方案10所述的程序产品，其中，所述程序还被配置为施加所述转向盘的抖动。 

13、根据方案12所述的程序产品，其中，所述车辆具有马达，向所述转向盘施加振动的步骤包括步骤： 

以第一多个激励水平的SRS激励中的至少一个施加道路车辆激励，所述  程序产品还被配置为以第二多个激励水平中的至少一个施加EPS驱动扭矩，包括：

     所述车辆的一个或多个拐角的第一多个水平的机械道路车轮激励；以及

     所述马达的第二多个水平的电激励。

14、根据方案13所述的程序产品，其中，所述程序还被配置为： 

对于所述多个不同的激励水平和所述多个不同的车辆速度生成与所述第一关系和所述第二关系有关的一个或多个差值；以及

利用所述一个或多个差值增加一个或多个查询表。

15、根据方案14所述的程序产品，其中，所述程序还被配置为： 

确定所述车辆的前进速度值；以及

在SRS减弱期间通过所述EPS基于所述前进速度值和所述一个或多个查询表调节所述马达的驱动扭矩。

16、一种用于控制具有电动转向系统（EPS）的车辆的转向的系统，所述EPS具有转向盘，所述EPS被配置为减弱所述车辆的平滑道路振动（SRS），所述系统包括： 

致动器，所述致动器被配置为使所述转向盘抖动；以及

处理器，所述处理器被配置为：

     在没有SRS激励时确定所述转向盘的扭矩和所述转向盘的运动之间的第一关系；

     通过道路车轮激励利用SRS激励确定所述扭矩和所述运动之间的第二关系；以及

     基于所述第一关系和所述第二关系生成映射，以用于调节转向控制。

17、根据方案16所述的系统，其中，所述车辆包括EPS控制器和马达，所述处理器还被配置为：调节所述马达的驱动扭矩；以及采用利用所述EPS控制器和所述马达的积极的SRS减弱。 

18、根据方案16所述的系统，其中，所述车辆具有马达，确定所述扭矩和所述运动之间的第一关系和第二关系的步骤包括： 

应用以第一多个激励水平的SRS激励中的至少一个的道路车辆激励和以第二多个激励水平中的至少一个的EPS马达激励振动中的至少一个，包括：

     所述车辆的一个或多个拐角的第一多个水平的机械道路车轮激励；以及

     所述马达的第二多个水平的电激励。

19、根据方案18所述的系统，其中，所述处理器还被配置为： 

对于所述多个激励水平和所述多个车辆速度生成与所述第一关系和所述第二关系有关的一个或多个差值；

利用所述一个或多个差值增加一个或多个查询表。

20、根据方案19所述的系统，其中，所述处理器还被配置为： 

确定所述车辆的前进速度值；以及

在SRS减弱期间通过所述EPS基于所述前进速度值和所述一个或多个查询表调节所述马达的驱动扭矩。

附图说明

在下文中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的元件，附图中： 

图1是根据示例性实施例的用于控制车辆的转向的系统的功能框图；

图2是根据示例性实施例的可结合图1的系统使用的用于控制车辆的转向的过程的流程图；以及

图3是根据示例性实施例的图2的过程的子过程即确定特定条件下的转向盘特征的子过程的流程图。

具体实施方式

下面的详细描述本质上仅是示例性的并且决不是要限制本发明或其应用和用途。此外，没有意图受限于在上述技术领域、背景技术、发明内容或下面的详细描述中给出的任何表达的或暗示的理论。 

图1是示出用于控制车辆的转向的系统100的功能框图。车辆包括马达102、转向系统104以及多个道路车轮106和108。在特定的实施例中，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，系统100可以结合任何数量的各种类型的车辆使用。 

转向系统104包括转向柱140和转向盘142。在各种实施例中，转向系统104还包括各种其他特征（在图1中未示出），例如转向齿轮、柱和齿轮之间的中间连接轴、允许中间连接轴之间的期望铰接角度的柔性或刚性的连接节点以及连接杆。转向齿轮继而包括齿条、输入轴和内齿轮。 

具体地，马达102联结到转向系统104，并向转向系统104的可旋转构件或平移构件提供扭矩或力。马达102可以联结到转向柱的可旋转轴，或联结到转向齿轮的齿条。在旋转马达的情况下，马达102通常通过齿轮或带驱动的构造连接，从而能够实现马达轴旋转与柱轴旋转或齿条线性移动的有利比。转向系统104继而在转向期间基于从马达102接收的辅助扭矩以及从车辆的驾驶员接收的任何扭矩来影响可操纵的道路车轮106。 

系统100包括控制车辆的转向的电动转向（EPS）控制器101。控制器101连接到马达102、转向系统104以及间接地联结到其的一个或多个道路车轮106。适当地，控制器101还可以与一个或多个其他车辆模块112（举例而言，例如防锁制动系统）通信或从其接收信息。控制器101在平滑道路振动（SRS）存在或很可能存在的条件期间（例如，当车辆速度接近于预定速度时）借助于反作用于扭转振动的叠加动态马达驱动扭矩通过采用通常以频带抑制为特征的控制算法来减弱SRS。控制器101还在平滑道路振动（SRS）被减弱的情形下优选地通过控制马达102的扭矩按照为驾驶员提供转向盘142的改善感受的方式影响转向感知。 

控制器101还包括或联结到一个或多个致动器130、传感器132和/或其他车辆部件，例如在图1中示出的。控制器101指导致动器130的操作，从而在很可能经历平滑道路振动的各种条件期间修改转向盘142的转向作用。 

扭矩传感器114（或用于获取扭矩信号的其他传感器）联结到转向系统104。扭矩传感器114测量当转向盘142正在抖动时以及当转向盘142不抖动时转向盘142的扭矩，并将信号或表示其的信息提供到控制器101以便处理。优选地，扭矩传感器114产生与将转向盘连接到转向齿轮的轴之一中的静态和动态机械扭矩成比例的电子扭矩信号，并将电子扭矩信号提供到控制器101。扭矩传感器114优选地设置在转向系统104内。 

转向角传感器115测量当转向盘142正在抖动时以及当转向盘142不抖动时转向盘142的转向角，并将信号或表示其的信息提供到控制器101以便处理。优选地，转向角传感器115产生表示转向盘142的转向角的电子转向角信号，并将电子转向信号提供到控制器101。转向角传感器115设置在转向系统104内，优选地设置在转向柱140上。 

车轮速度传感器110测量车轮106、108的速度，并将信号或表示其的信息提供到控制器101以便处理。速度传感器110能够确定车辆速度。在特定的实施例中，车轮速度传感器110联结到多个道路车轮106和108中的一个或多个，并且可以是控制器101的一部分。然而，在各种其他实施例中，可以使用不同的速度传感器110和/或装置（例如，驱动系旋转轴速度传感器和/或一个或多个其他不同类型的传感器），其可以属于控制器101，或者可选地是车辆的另一模块112，例如ABS（防锁制动系统）模块。 

控制器101（具体地，下面描述的其处理器120）处理来自每个传感器132的信号和/或其他信息，从而在车辆的各种抖动条件和速度下确定转向盘142的转向角和转向扭矩之间的关系。在特定的实施例中，该关系可以是如经由控制器101的计算和测量确定的客观关系。在特定的其他实施例中，该关系可以是基于转向盘142的驾驶员的接合和/或车辆的其他操作所确定的主观关系。然后，控制器101（具体地，下面描述的其处理器120）使用这些关系产生表征这些关系的差异值119并产生与其有关的查询表117。差异值119和查询表117可以存储在存储器（具体地，下面描述的存储器122）中，并且随后由控制器（具体地，下面描述的其处理器120）使用，以当需要SRS减弱时优选地通过控制马达102的扭矩按照使转向盘142对于驾驶员更舒适的方式控制转向。 

还如在图1中所示，控制器101优选地包括计算机系统116。计算机系统116包括处理器120、存储器122、计算机总线124、接口126和存储装置128。处理器120执行计算机系统116或其部分的计算和控制功能，并可以包括任何类型的处理器或多个处理器、单一集成电路例如微处理器、或者协同工作以执行处理单元的功能的任何合适数量的集成电路装置和/或电路板。通常，在操作期间，处理器120执行优选地存储在存储器122内的一个或多个程序113，由此控制计算机系统116以及控制器101的一般操作。 

如上所述，存储器122存储一个或多个程序113，后者执行诸如下面结合图2和/或其各个步骤描述的处理200的处理和/或诸如本文其他地方描述的处理的其他处理的一个或多个实施例。在示出的实施例中，存储器122还存储多个差异值参数和相关信息119、以及供在处理扭矩信号和转向角或与其有关的信息的当前测量时使用的一个或多个查询表117、以及供在控制并调节马达驱动扭矩时使用的车轮速度或与其有关的信息。 

存储器122可以是任何类型的合适的存储器。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）、以及各种类型的非易失性存储器（PROM（可编程只读存储器））、EPROM（可擦除可编程只读存储器）和闪存。在特定的示例中，存储器122定位在计算机芯片上和/或与处理器120共同定位在相同的计算机芯片上。 

计算机总线124用于在计算机系统116的各个部件之间传输程序、数据、状态和其他信息或信号，并传输来自其他模块的信号。计算机总线124可以是连接计算机系统和部件的任何合适的物理或逻辑模块。这包括、但不限于直接硬连线的连接、光纤、红外和无线总线技术、LAN（局域网）总线、CAN（控制器局域网）总线和/或一种或多种其他技术。 

接口126允许例如从车辆乘员、系统操作者和/或其他计算机系统对计算机系统116的通信，并可以使用任何合适的方法和装置来执行。在特定的实施例中，接口126至少有助于提供对来自扭矩传感器114的扭矩信号或与其有关的信息、和/或来自速度传感器110的车轮速度或与其有关的信息的当前测量。接口126可以包括用于在其他系统或部件内通信或与其他系统或部件通信的一个或多个网络接口、用于与技术人员通信的一个或多个终端接口、以及连接到存储装置例如存储装置128的一个或多个存储接口。 

存储装置128可以是任何合适类型的存储装置，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128包括程序产品，存储器122可以从其接收程序113，程序113执行本发明的一个或多个处理例如下面结合图2进一步描述的过程200的步骤的一个或多个实施例。在另一示例性实施例中，程序产品可以直接存储在存储器122和/或盘（例如，盘135）中，和/或以其他方式由它们存取，如下面所参考的。 

将认识到的是，尽管在完全使计算机系统功能化的上下文中描述了该示例性实施例，但是本领域技术人员将认识到，本发明的机制能够利用一种或多种类型的非瞬时性的计算机可读存储介质和/或用于存储程序和其指令并执行其分布的信号承载介质比如承载程序并包含存储在其中的用于使计算机处理器（例如，处理器120）执行并运行程序的非瞬时性的计算机可读介质而分布为程序产品。此类程序产品可以采用各种形式，本发明同样适用，而不考虑用于执行分布的计算机可读信号承载介质的具体类型。信号承载介质的示例包括：可记录介质，例如软盘、软盘、硬盘驱动器、存储器卡和光盘、以及诸如数字和模拟通信链路的传输介质。类似地将认识到，计算机系统116还可以另外地与在图1中示出的实施例不同，例如区别在于计算机系统116可以联结到或可以另外地利用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统。 

图2是根据示例性实施例的用于调整车辆的转向的过程200的流程图。具体地，当在悬挂拐角的周期性激励期间经历扭转振动时，过程200改善对车辆的转向系统的感受。例如，当在积极的SRS减弱期间存在振动条件时，会存在此类情形。在优选的实施例中，过程200可以结合图1的系统100执行，和/或通过可结合其使用的程序产品执行。然而，将明白的是，在各种实施例中，过程200还可以结合任何数量的不同类型的系统和/或其他装置而使用。 

如图2所示，过程200包括在没有任何可感知水平的轮胎周期性扭转转向盘振动的情况下获取车辆的步骤（步骤202）。这暗示了车辆不需要任何积极的SRS减弱。然后，相对于诸如摩擦、静摩擦和弹性的性能特性将转向响应最优化（步骤204）。优选地由技术人员主观地执行步骤204的转向响应最优化。在步骤204中，做出启用或禁用抖动的引入的决策。如本文描述的，抖动表示由马达在一个或多个频率下产生的振动扭矩，以使机械系统更加线性，从而克服诸如静摩擦和摩擦的动作。可以在负担有不规则的运动、静摩擦和摩擦（插入参考）的非线性作用的控制系统中采用抖动。可以在EPS中使用抖动，以管理这些作用，从而能够在不存在周期性振动期间在操作的同时改善性能和可调整性。抖动可以同样地用于改善在不存在有影响的周期性振动内容的时刻和涉及较大的非介入的机械振动或在通过EPS的积极减弱期间的机械振动的时刻之间的过渡性能。抖动的优选频带在大约24Hz至40Hz内。抖动水平还优选地对于乘员不能检测为直接振动内容，但是在幅值方面足以在较低频率例如0-6Hz下产生转向性能的可察觉的差异。抖动的调节将从车辆模型到车辆模型改变，并通过注意到测量的转向扭矩和转向运动之间的关系被主观地或者利用仪器执行。如果被采用，则优选的是，抖动将根据周期性SRS的存在而改变，通常随着周期性振动的增大而逐渐减小。这是由于这些系统的一般趋势的结果，从而在周期性的且抖动的内容的存在下展现出减小的迟滞。这继而遵循期望性能的目的，例如以在周期性激励的所有条件下实现转向性能的相同的或类似的感知。这可以包括完全没有扭转周期性振动内容以及在车辆的正常操作期间会发生的任何期望量的周期性激励的条件。 

然后，确定另外的转向响应特征（步骤206）。具体地，在转向盘的转向运动和转向扭矩之间确定第一关系，从而在各种水平的车辆速度下且可选地在步骤202和步骤204的无振动的条件下的抖动期间确定与转向响应的期望性能有关的特征。可以使用如在图3的流程图中描述的客观方法或可选地通过熟练的驾驶员执行的主观评估来确定这些转向响应特征，其中，主观评估随后被解释并对控制装置或系统的性能产生改变。 

参照图3，根据示例性实施例，给出了子过程300的流程图，以确定在特定的条件下转向盘的转向运动和转向扭矩之间的关系。在优选的实施例中，子过程300的步骤对于步骤202和步骤204的条件在步骤206期间执行，且随后在相对于这些步骤阐述的各种不同的条件下在步骤210和步骤220中执行，如下面进一步描述的。 

在示出的实施例中，在选择的车辆速度下操作车辆（步骤302）。另外，如果期望的话，则在车辆保持在步骤302的第一车辆速度时转向系统被抖动（步骤304）。当过程300用于步骤210和步骤220时，在启用积极的SRS减弱的同时，和在选择的情况下，在禁用SRS减弱的同时，还利用车辆的一个或多个拐角的第一水平的机械道路车轮激励和马达的第一水平的抖动电激励激励转向系统。有时期望的是，在极低水平的SRS振动期间禁用积极的SRS减弱，由此实现其他优点，例如减小的功耗。然而，甚至不能检测到的水平的SRS振动即低于人的可感知能力的阈值的振动的存在会影响转向系统中的静摩擦和摩擦，由此影响到转向响应的感知。这些条件同样适应于提议的方法和相应地调节的EPS控制。 

测量转向盘的转向运动（步骤306）。具体地，在步骤302和步骤304的特定车辆速度和条件下测量转向盘的转向运动。优选地通过图1的转向角传感器115测量转向角，并将表示其的信号提供给图1的处理器120以进行处理。可以根据并入在转向角传感器中或位于其他地方的单独的速率传感器，或者通过将转向盘角信号相对于时间求微分，来获取转向盘的速率。 

另外，同时测量转向盘的转向扭矩（步骤308）。具体地，在步骤302和步骤304的特定车辆速度和条件下测量转向扭矩。优选地通过图1的扭矩传感器114测量转向扭矩，并将表示其的信号提供给图1的处理器120以进行处理。 

然后确定是否必须执行任何其他抖动和道路车轮激励组合（步骤310）。该确定优选地通过图1的处理器120做出，以确定是否在步骤304的各种迭代中相对于步骤302的特定车辆速度已经执行了车辆的一个或多个拐角的机械道路车轮激励和马达的电激励的所有期望的组合。 

如果在步骤310中确定出对于当前的车辆速度还未执行其他组合，则过程随后返回到步骤304，并引入不同的抖动和道路车轮激励组合。具体地，抖动和道路车轮激励在步骤304中以一个或多个拐角的不同水平的机械道路车轮激励或马达的电激励继续。对于抖动水平和转向系统的一个或多个拐角的机械道路车轮激励的道路车轮激励或马达的电激励的各种不同的组合，步骤304-310以这种方式在各种迭代中重复，在步骤306和步骤308中对于这些条件，转向运动值和转向扭矩值被测量，直到对于步骤302的当前车辆速度执行了所有的抖动和道路车轮激励组合为止。不同的组合优选地对应于在驾驶车辆时很可能经历的不同条件。 

一旦在步骤310的迭代中确定出对于当前的车辆速度已经利用了每个期望的组合，过程随后返回到用于不同的车辆速度的步骤302。具体地，在步骤302中将车辆速度改变到不同的水平。在步骤304-310期间，对于在此新的车辆速度下的各种组合获得转向运动和转向扭矩测量，直到在步骤312等的后续迭代中确定出新的车辆速度为止。对于用于测试的各种不同的期望的车辆速度，步骤302-312以这种方式重复。不同的车辆速度组合优选地对应于产生在驾驶车辆时很有可能经历的积极的振动条件的车辆速度。 

因此，对于车辆速度、道路车轮激励和抖动水平的每个组合，在步骤306和步骤308中针对这些特定条件测量转向运动值和转向扭矩值，直到对于步骤302的当前车辆速度执行了所有的期望的道路车轮激励和抖动组合为止。一旦在步骤312中确定出已经完成所有的期望的车辆速度（并且之前在步骤310中已经确定出已经执行了所有的期望的道路车轮激励和抖动组合），那么确定出转向运动和转向扭矩之间的关系（步骤314）。具体地，在步骤302和步骤304的各种车辆速度、道路车轮激励和抖动组合中的转向运动和转向扭矩之间确定关系。优选地通过图1的处理器120来确定关系。在一个实施例中，关系包括转向角、转向速率、转向扭矩、车辆速率、抖动水平和SRS马达驱动扭矩的多维查询表。 

返回图2，在步骤208，为前拐角中的至少一个引入周期性的机械道路车轮激励。不平衡是用以实现周期性的道路车轮激励的便利手段。这可以通过在轮胎的车轮的边缘加入意想量的不平衡来实现。供考虑的最大量的不平衡的选择优选地通过被料想为在积极的SRS抑制期间被减弱的动态拐角力的水平来确定。该最大量的不平衡优选地由专业人员自由决定，并且假设轮胎的重量放置的半径和旋转频率，所产生的动态拐角力和不平衡的量之间的关系由接受的惯性考虑产生。这些考虑对于本领域技术人员来讲是公知的。还优选的是，在随后的步骤中同样引入中间水平的机械道路车轮激励，并且在各种控制参数例如常数、查询表、各种期望的控制映射和SRS的量以及马达激励之间建立关系。对于比例或积分的闭环积极减弱的情况，可以使用SRS减弱的马达驱动扭矩的的量作为用于这些各种控制功能的可靠的输入变量。虽然积极的减弱被禁用，但是EPS内的感测元件例如扭矩传感器中的周期性内容优选地被用作用于这些控制功能的输入变量。然而，前馈构造优选地包括在感测元件中的周期性内容和周期性前馈驱动信号的组合作为输入变量。 

然后，对于周期性激励的条件，确定转向响应特征（步骤210）。具体地，在转向盘的转向运动和转向扭矩之间确定第二关系，从而在具有步骤208的道路车轮激励条件的各种车辆速度下确定与对转向性能的感受有关的特征。具体地，在步骤210期间，在优选的实施例中，对于各种期望的速度的图3的子过程300的步骤，且可选地，数据的抖动条件，在车辆处于步骤208的周期性激励的条件下获得。转向响应特征可以可选地通过由熟练的驾驶员执行的主观评估来确定。 

然后将来自步骤206和步骤210的关系进行比较（步骤212）。具体地，在步骤212中生成差值，以比较步骤206的第一关系和步骤210的第二关系。优选地，差值包括对于各种水平的转向运动、车辆速度且可选地抖动而言步骤208的条件与步骤204的条件之间的转向扭矩之间的数学差。差值优选地从转向盘扭矩、转向盘角和转向盘角速率之间的关系来提取。此外，通过接受的系统识别方法（参考）或简化的平均化来计算这些关系。在简化的平均化的情况下，优选的方法需要利用在转向操纵（即，下面描述的步骤一和步骤二）期间的获得的数据进行处理的两个步骤。这些转向操纵可以通过转向盘角相对于时间的近似正弦变化来表征。 

该简化的过程的步骤一形成通过转向的多个循环在选择的增加的转向盘角下在这些操纵期间获得的平均扭矩。步骤二通过从在步骤一中建立的关系中减去基于瞬时转向角的预计扭矩来建立扭矩对转向盘速率的依赖性，并在选择的转向盘速率下形成残余扭矩的平均值。转向盘角和转向盘速率的增量依赖于传感器的分辨率，优选的增量为大约0.1度和0.1度每秒。所施加的正弦变化的转向盘角优选地在0.25Hz、0.5Hz和1.0Hz中的每个下执行的+/-15度之间改变。最大转向角的幅值（例如，大约+/-15度）和转向操纵的频率可以从车辆模型到车辆模型改变，且由专业人员自由决定。差值将负责步骤204和步骤208的条件之间的转向系统的感受的转向力量化。差值优选地由图1的处理器120生成。处理器120还优选地基于步骤212的差值生成查询表和/或其他映射（步骤214）。在激励的多个条件上进行足够的表征化之后，在步骤215中完成各个控制参数的混合、插入或其他方式的增加（populate）。在没有道路车轮激励的多个条件的情况下，专业人员可以采用线性的、非线性的或基于经验的变量来增加（populate）必要的表、映射和相关参数。这些相关参数包括、但不限于摩擦补偿和阻尼补偿函数。另外，大多数当前的EPS系统通常在振动条件期间展现出摩擦或迟滞的减小。为了在振动期间试图恢复摩擦和迟滞的损失，作为振动状态的函数的摩擦补偿需要添加马达驱动需求，以使摩擦在振动期间增大。这与现有的控制方法相反，在现有的控制方法中，摩擦或迟滞补偿被设计为减小摩擦。在转向系统的感知中的显著增益是可能的，并且利用该控制的添加可以主观地被最优化。所有这些函数和其他控制参数的增益和极性可以继而作为由车辆传感器提供的某些特定测量的量的函数。这些测量的量可以包括、但不限于转向盘角、转向盘速率、转向盘扭矩和转向盘扭转振动幅值。 

如果主观地确定来自步骤206和步骤210的转向响应特征，则随后在步骤215中被混合的在步骤214中形成的查询表和其他转向参数还在一系列道路测试期间主观地产生并递增地修正。 

在特定的实施例中，步骤215的结果通过利用来自215的查询表、映射和常数评估车辆而验证，如下面结合步骤216-222描述的。优选地利用步骤216-222来验证基于204和208的离散的选择条件针对将各个控制参数混合、插入或以其他方式增加所做出的许多决策。具体地，将电流提供到马达，并操作车辆，或在没有任何显著的周期性激励的情况下进行道路测试（步骤216）。另外，在道路测试期间，且在随后的评估中，在至少一个道路车轮处引入周期性的道路车轮激励（步骤218）。在步骤218期间，将道路车轮激励引入到转向系统，与上面结合步骤208所描述的类似。 

然后，确定转向盘特征（步骤220）。具体地，在转向系统的转向盘运动和转向扭矩之间确定新的关系，从而在步骤216的道路测试下在各种水平的转向盘抖动和车辆速度下且使用步骤218的道路车轮激励条件确定与对转向盘的感受有关的特征。具体地，在优选的实施例中，在步骤220期间，在车辆处于步骤216的道路测试的同时，并且还在使用步骤218的道路车轮激励条件的同时，对于各种期望的车辆速度和抖动条件执行图3的子过程300的步骤。优选地通过图1的处理器120执行步骤220的转向响应特征。可以可选地通过由熟练的驾驶员执行的主观评估来确定转向响应特征。 

然后比较步骤220的关系与步骤206的关系以进行验证（步骤222）。具体地，优选地客观地比较步骤206和步骤220的关系，并例如通过技术人员主观地评估结果，以评估与转向盘响应的整体感受有关的变量。可选地，可以仅主观地比较步骤206和步骤220的关系。由此，道路测试用于验证控制构造。 

在验证之后，将映射（和/或与之有关的数据）存储在存储器中（步骤224）。优选地，通过处理器120将步骤214的查询表和/或其他映射作为查询表117存储在图1的存储器122中。另外，在优选的实施例中，通过处理器120将步骤212的差值作为差值119存储在图1的存储器122中。 

随后，当车辆由驾驶员在非测试设定中操作时（例如，在驾驶员已经购得车辆或者已经离开服务中心等之后），在EPS（优选地，图1的控制器101）经历扭转振动行为时，例如在减弱车辆的平滑道路振动（SRS）的同时，具有相关控制参数的差值和/或映射可以用于控制车辆的转向。具体地，当车辆被驱动并且存在扭转振动内容时，确定车辆的前进速度（步骤226）。前进速度基于由图1的车轮速度传感器132测量的车轮速度值被优选地传送到图1的处理器120，并通过另一控制模块例如EBCM（电子制动控制模块）提供给处理器120。 

然后，使用施加于转向运动的测量的步骤212和/或214的映射来驱动EPS马达（步骤228）。在一个实施例中，图1的处理器120从图1的存储器122重获查询表117以用于此确定。在另一实施例中，图1的处理器120从图1的存储器122重获差值119以用于此确定。在任一情况下，图1的处理器120参考具有前进车辆速度和/或一个或多个其他条件和/或参数的查询表和/或差值来确定用于马达的最佳驱动扭矩。 

然后，相应地调节马达驱动扭矩（步骤230）。具体地，调节马达驱动扭矩，以达到步骤228的最佳马达驱动扭矩水平。优选地，在步骤230期间，根据由图1的处理器120提供的指示调节图1的用于马达102的驱动扭矩。所产生的马达驱动扭矩的变化有助于恢复对转向响应的典型感受，以补偿可能产生于振动内容的转向感受的任何劣化。 

将认识到，在特定的实施例中，过程200和/或子过程300的特定步骤可以根据在图2和图3中示出的且本文描述的步骤而改变。同样将认识到，可以同时地或者按照与在图2和图3中示出的且本文描述的次序不同的次序执行过程200和/或子过程300的特定步骤。 

因此，提供改进的方法、程序产品和系统来最佳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表示的动态输入以及由从车辆的转向系统接收的扭矩信号确定的扭矩频率和扭矩幅值更好地控制平滑道路振动。因此，改进的方法、程序产品和系统允许马达驱动扭矩以可能导致平滑道路振动条件的车辆速度和扭矩频率增大，由此在这些条件下使得平滑道路振动最小化，同时还允许马达驱动扭矩在不可能导致平滑道路振动条件的车辆速度和扭矩频率下保持不变。 

将认识到，在各个实施例中，所公开的方法、程序产品和系统可以根据在图中示出的且本文描述的而变化。同样将认识到，尽管上面所公开的方法、程序产品和系统在上面被描述为结合诸如私家车、卡车、货车、运动型多功能车和跨界车的汽车使用，但是所公开的方法、程序产品和系统还可以结合任何数量的不同类型的车辆以及结合其任何数量的不同的系统和与其有关的坏境使用。 

尽管在上面的详细描述中已经给出的至少一个示例性实施例，但是应当明白的是，存在大量的变形。还应当明白的是，一个示例性实施例或多个示例性实施例仅是示例，并不意图以任何方式限制本发明的范围、适用性或构造。而是，上面的详细描述将为本领域技术人员提供用于执行一个示例性实施例或多个示例性实施例的便利道路图。应当理解的是，在不脱离如在所附权利要求及其法律等价物中阐述的本发明的范围的情况下，可以在元件的功能和布置方面做出各种改变。 

Claims (14)

1.一种控制具有电动转向系统的车辆的转向的方法，所述电动转向系统具有转向盘，所述电动转向系统被配置为减弱所述车辆的平滑道路振动，所述方法包括步骤：

在没有平滑道路振动激励时确定所述转向盘的扭矩和所述转向盘的运动之间的第一关系；

通过道路车轮激励利用平滑道路振动激励确定所述扭矩和所述运动之间的第二关系；以及

通过处理器基于所述第一关系和所述第二关系生成映射，以用于调节转向控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆具有马达，调节所述转向控制的步骤包括步骤：

基于所述映射通过所述电动转向系统调节所述马达的驱动扭矩。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆具有电动转向系统控制器和马达，所述方法还包括步骤：

采用利用所述电动转向系统控制器和所述马达的积极的平滑道路振动减弱。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述第一关系和所述第二关系的步骤包括向所述转向盘施加振动激励的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述车辆具有马达，向所述转向盘施加振动的步骤包括步骤：

应用以第一多个激励水平的平滑道路振动激励中的至少一个的道路车轮激励和以第二多个激励水平中的至少一个的电动转向系统马达激励振动中的至少一个，包括：

     所述车辆的一个或多个拐角的第一多个水平的机械道路车轮激励；以及

     所述马达的第二多个水平的电激励。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括步骤：

对于所述第一多个激励水平和第二多个激励水平和多个不同的车辆速度生成与所述第一关系和所述第二关系有关的一个或多个差值；

其中，生成所述映射的步骤包括利用所述一个或多个差值增加一个或多个查询表的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括步骤：

确定所述车辆的前进速度值；以及

在平滑道路振动减弱期间通过所述电动转向系统基于所述前进速度值和所述一个或多个查询表调节所述马达的驱动扭矩。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一关系、所述第二关系或两者包括与所述车辆的驾驶员有关的主观关系。

9.根据权利要求2所述的方法，其中，调节所述驱动扭矩的步骤还包括步骤：

增大所述电动转向系统的摩擦以用于控制迟滞。

10.一种用于控制具有电动转向系统的车辆的转向的系统，所述电动转向系统具有转向盘，所述电动转向系统被配置为减弱所述车辆的平滑道路振动，所述系统包括：

致动器，所述致动器被配置为使所述转向盘抖动；以及

处理器，所述处理器被配置为：

     在没有平滑道路振动激励时确定所述转向盘的扭矩和所述转向盘的运动之间的第一关系；

     通过道路车轮激励利用平滑道路振动激励确定所述扭矩和所述运动之间的第二关系；以及

     基于所述第一关系和所述第二关系生成映射，以用于调节转向控制。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述车辆包括电动转向系统控制器和马达，所述处理器还被配置为：调节所述马达的驱动扭矩；以及采用利用所述电动转向系统控制器和所述马达的积极的平滑道路振动减弱。

12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述车辆具有马达，确定所述扭矩和所述运动之间的第一关系和第二关系的步骤包括：

应用以第一多个激励水平的平滑道路振动激励中的至少一个的道路车辆激励和以第二多个激励水平中的至少一个的电动转向系统马达激励振动中的至少一个，包括：

     所述车辆的一个或多个拐角的第一多个水平的机械道路车轮激励；以及

     所述马达的第二多个水平的电激励。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述处理器还被配置为：

对于所述第一多个激励水平和第二多个激励水平和多个车辆速度生成与所述第一关系和所述第二关系有关的一个或多个差值；

利用所述一个或多个差值增加一个或多个查询表。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述处理器还被配置为：

确定所述车辆的前进速度值；以及

在平滑道路振动减弱期间通过所述电动转向系统基于所述前进速度值和所述一个或多个查询表调节所述马达的驱动扭矩。