CN103029740A - 减轻方向盘振动的装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及减轻方向盘振动的技术领域，尤其特别涉及一种减轻方向盘振动的方法以及减轻方向盘振动的装置，减轻方向盘振动是通过使用扭矩信号生成一方向盘减振信号。

Description

减轻方向盘振动的装置及其方法
相关申请的交叉引用
本申请根据美国法典第35部第119条的规定，要求将2011年10月5日提交第10-2011-0101166号韩国专利申请的优先权和权益，在此以引用的方式纳入本文作为参考，如同本文完全阐述。
技术领域
本发明涉及减轻方向盘振动的技术领域，尤其涉及一种减轻方向盘振动的方法以及一种减轻方向盘振动的装置，减轻方向盘振动是通过使用扭矩信号生成一方向盘减振信号，并且利用该信号控制马达。
背景技术
正如本领域中已知的，方向盘的振动的原因比如是轮胎的不平衡。这将大大降低操纵控制性能（quality）或降低驾驶员的操纵感，以及妨碍车辆的安全操作。
发明内容
因此，本发明是在于解决上述在现有技术中所出现的问题，本发明的一个目的是提供一种减轻方向盘振动的装置及其方法，该问题产生的原因是，比如轮胎的不平衡。
为了完成该目的，本发明提供一种减轻方向盘振动装置包括：一扭矩信号输入单元，用于接收一扭矩信号；一方向盘减振信号生成单元，用于通过一阶滤波器（first order filter）将所述扭矩信号传送，以将处于一阶的所输入的扭矩信号过滤，差分处于n阶（n>2）的已过滤一阶的扭矩信号，以根据所述阶数生成不同的信号，通过所述不同的信号的相应的阶数（orders）与相应的增益相乘以获得联合信号，且通过二阶滤波器传送所述联合信号，以对处于二阶的所述联合信号进行滤波，且生成一方向盘减振信号；以及一马达控制单元，用于根据所述方向盘减振信号控制一马达。
根据本发明的另一目的，提供一种使用所述减轻方向盘振动装置的减轻方向盘振动方法，包括步骤：接收一扭矩信号；通过一阶滤波器传送所输入的扭矩信号以对处于一阶的所述输入的扭矩信号进行滤波；差分处于n阶（n>2）的已滤波一阶的扭矩信号以根据所述阶数生成不同信号；根据所述阶数与相应的增益相乘联合所述不同信号；通过二阶滤波器传送联合信号以对所述联合信号进行滤波，且生成一方向盘减振信号；以及根据所述方向盘减振信号控制一马达。
如上所述，本发明提供一种减轻方向盘振动的方法和一种减轻方向盘振动的装置，其目的是在于可以减轻由于比如轮胎的不平衡的原因而造成方向盘的振动。
附图说明
结合参考以下的附图和详细说明将更好地理解本发明的上述和其他的目的、特性和优势，其中：
图1是根据本发明的一实施例的一种减轻方向盘振动装置的框图；
图2是根据本发明的一实施例的一种减轻方向盘振动装置的一方向盘减振信号生成单元的具体框图；以及
图3是根据本发明的一实施例的一种减轻方向盘振动方法的流程图。
具体实施方式
以下，本发明的实施例将参照附属图来具体描述。在下面的描述过程中，同样的元素虽然它们在不同的图中出现，但会被作为相同的参考数字。此外，在本发明的下面描述过程中，对于那些已知功能或不兼容配置的引入，若可能会使本发明的事物关系变得不明确，那么将其忽略。
此外，在描述本发明的组件时，可以使用的术语，例如第一，第二，A，B,(a),(b)或等类似词。这些用词不是为了用于定义一个实质，次序或者相应组件的顺序，而是仅仅为了把一相应组件与其他组件区别出来。应当指出，当在规范中描述一个组件与另一个组件“连接”（connected）“结合”（coupled）“联合”（joined）时，只是说明第一个组件直接地与第二个组件“连接”“结合”“联合”，但第三个组件可能与第一个组件或第二组件“连接”“结合”“联合”。
图1是根据本发明的一实施例的一种减轻方向盘振动装置100的框图。
参考图1，根据本发明的一实施的所述减轻方向盘振动装置100是一装置用于通过一扭矩信号生成一方向盘减振信号，且利用该信号控制马达以减轻方向盘振动。
所述减轻方向盘振动装置100包括：一扭矩信号输入单元110，用于从一扭矩传感器或类似设备接收一扭矩信号；一方向盘减振信号生成单元120，用于通过一阶滤波器传送输入的扭矩信号以处于一阶的输入扭矩信号进行滤波，差分处于n阶（n>2）的已滤波一阶的扭矩信号以根据阶数生成不同的信号，根据所述阶数与相应的增益相乘联合不同的信号，并通过二阶滤波器传送联合的信号以对二阶的联合信号进行滤波，并生成一方向盘减振信号；以及一马达控制单元130，用于根据所述方向盘减振信号控制一马达。
例如，所述一阶滤波器可以是一高通滤波器（在全文中，高通滤波器（high pass filter）简称为“HPF”）用于对一方向盘振动而生成的频段进行滤波，并且所述二阶滤波器可以是一低通滤波器（在全文中，低通滤波器（low pass filter）简称为“LPF”）用于对所述方向盘振动而生成的频段进行滤波。
如上文中所述的方向盘振动可以是由于轮胎的不平衡而振动（也可以称作“振动”），也可称为光滑路面振动（smooth road shake，简称SRS），震动（shimmy）或类似的振动传送至所述方向盘。
一方向盘所表现出的特征是方向盘剧烈地振动而产生一特定的振动频率区域。例如，最大的振动产生在一车辆的一列谐振频率区域内。如果一列谐振频率是15Hz，根据预定的车速/振动频率关系信息表，振动频率15Hz相应的车速是60每小时英里数（MPH），频率约为15Hz可以产生最大的振动，该频率是一列谐波频率。以这种方式产生的振动与方向盘的振动相一致，且所述谐振频率（15Hz）的临近范围可以是一方向盘振动生成的频段。
根据本发明的实施例的所述减轻方向盘振动装置100可以是施加于一电动助力转向装置。
图2是根据本发明的一实施例的所述减轻方向盘振动装置100的一方向盘减振信号生成单元120的具体框图。在图2中，假设阶数n为3。
参考图2，所述方向盘减振信号生成单元120包括一高通滤波器210用于高通滤波（一阶滤波）一扭矩信号；一阶差分器221用于差分处于一阶的高通滤波的扭矩信号T，且输出一阶差分信号（dT/dt），二阶差分器222用于差分所述的一阶差分信号（dT/dt），且输出二阶差分信号（d2 T/d2t）；三阶差分器223用于差分所述的二阶差分信号（d2 T/d2t），且输出三阶差分信号（d3T/d3t）；一加法器230用于将通过一阶差分信号（dT/dt）乘以一阶增益（G1）所获得的值，与通过二阶差分信号（d2 T/d2t）乘以二阶增益（G2）所获得的值，以及与通过三阶差分信号（d3 T/d3t）乘以三阶增益（G3）所获得的值相加；以及一低通滤波器240用于将通过所述加法器230所相加的信号进行低通滤波（二阶滤波）。
通过所述低通滤波器240的信号具有一当前值，且所述方向盘减振信号生成单元120可以进一步包括一限制器（clipper）250用于基于一预定的最大当前值以限制当前值，进而限制的当前值用于一马达的控制。
通过所述限制器250的限制的当前值变成了方向盘减振信号的补偿信号，用于减少一方向盘的振动，并且可以提供至所述马达。
上述的一阶增益（G1）、二阶增益（G2）、三阶增益（G3）可以通过所述车速界定出。
图3是根据本发明的一实施例的一种减轻方向盘振动方法的流程图。
参考图3，本发明的一实施例的所述减轻方向盘振动方法采用减轻方向盘振动装置100，包括步骤：接收一扭矩信号（S300）；通过一阶滤波器传送所输入的扭矩信号以对处于一阶的输入的扭矩信号进行滤波（S302）；差分处于n阶的已滤波过一阶的扭矩信号以根据所述阶数生成差分信号（S304）；将差分信号的阶数与相应的增益相乘以获得联合信号（S306）；通过二阶滤波器传送所述联合信号以对处于二阶的联合信号进行过滤，并生成一方向盘减振信号（S308）；以及根据所述方向盘减振信号控制一马达（S310）。
甚至如上文所述，本发明的实施例中所有组件是以单个单元结合而成，或是以单个单元结合地进行操作，本发明的实施例不仅仅限于此。这意味着，在多个组件中，一个或多个组件可以结合在一起选择，作为一个或多个单元进行操作。虽然每个组件可以作为单独的硬件来被执行操作，但是一些或所有的组件也可以彼此联合在一起，以至它们可以作为一个或多个具有程式模块的计算机程式，结合一个或多个硬件来实现一些或多个功能。而对于熟悉本发明领域的人员来说，可以较容易地理解代码或部分代码。本发明的实施例可以通过计算机读取计算程式来执行完成，其计算机程式是存储在计算机内、可读的存储介质上。一个磁性记录介质，光学记录介质，载波介质或类似的都可作为存储介质。
此外，术语，例如“包括”（“including”)“构成”(“comprising”)“具有”（“having”）意味着一个或多个相应的组件存在，除非，它们有相反意思的描述。它应该被理解为包括一个或多个组件在内。所有术语所包含的一个或多个技术领域的意思与本领域的技术人员通常所理解的意思是相同的，除非它有别的定义。通常一个在字典中有所定义的术语要根据上下文的相关描述来进行解释，而不应该理想化，或者超出本意来进行解释，除非在当前规范中有明确的定义。
虽然本发明的最佳实施例已经说明了用途，但是在本领域的技术人员不得脱离其说明书的范围和发明的精神，来进行不同的修改、补充和替代。而本发明的实施例只是为了说明本发明的技术思想范围，而不是仅仅限于本发明的实施例。本发明的范围要根据附属的权利要求，例如所有的技术想法包括等同于本发明的权利要求范围，来进行解释。
上述描述仅涉及本发明的技术精神的一具体实施例的描述，而且本发明所属领域的技术人员不得脱离本发明的基本特征来进行不同的修改或改变。因此，本发明所披露的实施例不是为了限制本发明的技术精神，而且本发明的范围不应限于所述实施例。本发明的保护范围应该通过权利要求所确定，以及在等效范围内所有技术精神的解释均应该落入于本发明的范围之内。 

Claims (4)

1.一种减轻方向盘振动的装置，其特征在于，包括：
一扭矩信号输入单元，用于接收一扭矩信号；
一方向盘减振信号生成单元，用于通过一一阶滤波器传送所输入的扭矩信号以对处于一阶的所述输入的扭矩信号进行滤波，差分处于n阶（n>2）的已滤波一阶的扭矩信号以根据所述阶数生成差分信号，所述差分信号的阶数与相应的增益相乘以获得联合信号，且通过二阶滤波器传送所述联合信号以对处于二阶的联合信号进行滤波，以生成一方向盘减振信号；以及
一马达控制单元，用于根据所述方向盘减振信号控制一马达。
2.如权利要求1所述减轻方向盘振动的装置，其特征在于，所述一阶滤波器为一高通滤波器，用于对一方向盘振动生成的频段进行滤波，而且所述二阶滤波器为一低通滤波器，用于对所述方向盘振动生成的频段进行滤波。
3.如权利要求1所述减轻方向盘振动的装置，其特征在于，所述方向盘的振动是由于轮胎的不平衡而被传送至所述方向盘的振动。
4.一种减轻方向盘振动的方法，采用权利要求1所述减轻方向盘振动的装置，其特征在于，包括步骤：
接收一扭矩信号；
通过一一阶滤波器传送所输入的扭矩信号以对处于一阶的输入的扭矩信号进行滤波；
差分处于n阶（n>2）的已滤波一阶的扭矩信号以根据阶数生成差分信号；
将差分信号的阶数与相应的增益相乘以获得联合信号；
通过二阶滤波器传送所述联合信号以对处于二阶的联合信号进行滤波，且生成一方向盘减振信号；以及
根据所述方向盘减振信号控制一马达。
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