CN105292242B - 用于电动助力转向的基于相位平面的转变阻尼 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电动助力转向的基于相位平面的转变阻尼，提供用于控制电动助力转向系统中的电机的方法。该方法产生阻尼转矩指令，用于减少将由电机产生的不希望的转矩。该方法产生助力转矩指令，其指明由电机产生的所需转矩。该方法根据方向盘速度和方向盘角度的函数确定是否将阻尼转矩指令发送至电机。该方法在确定将阻尼转矩指令发送至电机时组合助力转矩指令和阻尼转矩指令，以发送至电机。

Description

用于电动助力转向的基于相位平面的转变阻尼

背景技术

在典型的车辆电动助力转向(EPS)系统中，方向盘转矩传感器用于确定驾驶员要求的助力转矩。当方向盘转矩传感器变得有故障且不能正确执行功能时，EPS系统可能不能提供助力转矩。在一些情形中，车辆还进入跛行模式，其中，车辆以受限的方式进行操作，此时方向盘转矩传感器性能下降。因此，期望具有一种EPS系统，其更好地处理方向盘转矩传感器性能下降的情况。

在电动助力转向(EPS)系统中，由电机提供的助力转矩典型地降低由驾驶员施加的转向力。在特定情形中，例如当用于确定驾驶员所需助力转矩的转矩传感器性能下降时，助力转矩被立即切断。当EPS系统停止提供助力转矩时，可能发生驾驶员可感觉到的方向盘转矩的突然的可察觉的改变。这是因为，助力转矩的瞬间移除使得系统中存储的能量以一定速度反向驱动电机。因而需要提供一种EPS系统，其处理这个存储的能量且消除方向盘上的突然可察觉的改变。

发明内容

在本发明的一个实施方式中，提供了一种用于控制电动助力转向系统中的电机的方法。该方法产生阻尼转矩指令，发送至电机，用于减少不希望的转矩。该方法产生助力转矩指令，其指明由电机产生的所需转矩。该方法根据方向盘速度和方向盘角度的函数来确定是否将阻尼转矩指令发送至电机。该方法当确定将阻尼转矩指令发送至电机时，组合助力转矩指令和阻尼转矩指令以发送至电机。

在本发明的另一个实施方式中，车辆系统包括控制模块和包括电机的助力转向系统。控制模块构造为产生阻尼转矩指令，以发送至电机，用于减少不希望的转矩。控制模块进一步构造为产生助力转矩指令，其指明由电机产生的所需转矩。控制模块进一步构造为基于方向盘速度和方向盘角度的函数，确定是否将阻尼转矩指令发送至电机。控制模块进一步构造为当确定将阻尼转矩指令发送至电机时，组合助力转矩指令和阻尼转矩指令以发送至电机。

这些和其它优点和特征将从下面结合附图的描述中变得更为清晰。

附图说明

本发明的主题在本说明书结尾的权利要求书中得以特别指出且清楚宣称。前述和其它特征以及本发明的优点从下面结合附图的详细描述中变得清晰，其中：

附图1示出了依照本发明典型实施方式的包括助力转矩计算系统的转向系统的功能框图；

附图2示出了数据流图，示出了依照本发明典型实施方式的助力转矩计算系统；

附图3示出了依照本发明典型实施方式的阻尼转矩指令产生模块的框图；

附图4-6示出了依照本发明典型实施方式的具有横轴处的方向盘角度和纵轴处的方向盘速度的相位平面。

附图7示出了依照本发明典型实施方式的绘制示例函数的图表；

附图8示出了依照本发明典型实施方式的阻尼转矩指令缩放模块的框图；

附图9示出了依照本发明典型实施方式的绘制示例查找表的图表；

附图10示出了依照本发明典型实施方式的转矩指令产生模块的框图；以及

附图11示出了依照本发明典型实施方式的用于产生转矩指令的方法的方法流程图。

具体实施方式

下面的描述实质上仅是示例，且并不意于限制本发明、其应用或使用。应理解的是，在所有附图中相应的附图标记指示类似或相应的部件和特征。

现在参考附图1，将参考具体实施方式描述本发明，但并不限制于此，示出了包括转向系统12的车辆10的典型实施方式。在多个实施方式中，转向系统12包括连接至转向轴16的方向盘14。在一个典型实施方式中，转向系统12是电动助力转向(EPS)系统，其进一步包括转向辅助单元18，该单元连接至转向系统12的转向轴16以及至车辆10的转向横拉杆20、22。转向辅助单元18例如包括齿条小齿轮转向机构(未示出)，其可通过转向轴16连接至转向制动器电机和齿轮装置(在下文称为转向致动器)。在操作期间，随着方向盘14被车辆操作者(驾驶员)旋转，转向辅助单元18的电机提供辅助来移动转向横拉杆20、22，这又分别移动转向关节24、26，转向关节24、26分别连接至车辆10的路面车轮28、30。虽然附图1中示出和在此描述了EPS系统，但是应意识到，本发明的转向系统12包括多种受控的转向系统，包括但不限于，具有液压结构的转向系统，以及通过线束结构的转向。

如图1所示，车辆10进一步包括多个传感器31-33，其检测和测量转向系统12和/或车辆10的可观察条件。传感器31-33基于可观察条件产生传感器信号。在多个实施方式中，传感器31-33包括，例如方向盘速度传感器、方向盘角度传感器、横向加速度传感器、偏航速率传感器、路面车轮速度传感器、车速传感器和其它传感器。传感器31-33向控制模块40发送信号。

在多个实施方式中，控制模块40控制转向系统12和/或车辆10的操作。例如，控制模块40控制转向辅助单元18的电机，以产生车辆10的驾驶员请求的助力转矩。在电机操作的正常模式中，控制模块40基于例如来自方向盘转矩传感器的方向盘转矩信号产生正常助力转矩指令，并发送正常助力转矩指令至电机。在受限辅助模式中，当检测到特定异常(例如，方向盘转矩传感器的功能退化)时一些实施方式的控制模块40转变至该受限辅助模式，控制模块40产生且发送受限助力转矩指令(例如，基于除了退化传感器的传感器信号之外的传感器信号)。在手动模式中，其中，当控制模块40确定不应由电机产生助力转矩(例如，检测到一个或多个传感器31-33功能退化)时，一些实施方式的控制模块40转变至手动模式，控制模块40指示电机不产生任何助力转矩。在一些实施方式中，这些指令是表示将由电机产生的转矩量的信号。

总地来说，本发明多个实施方式中的方法产生阻尼转矩指令，其衰减当电机在不同操作模式的转变期间被转向系统12中积聚的能量驱动时的反作用转矩，从而防止方向盘处的反作用转矩的突然改变。具体而言，在一些实施方式中，控制模块40基于相位平面接通和切断(例如，启用或禁用)阻尼转矩指令，该相位平面具有作为方向盘速度和方向盘角度或位置的值的轴线。该相位平面定义了方向盘14的速度和方向盘14的角度之间的关系。就是说，相位平面定义了方向盘的角度或位置与方向盘运动的大小和方向之间的关系。

附图2示出了附图1的控制模块40的框图，其依照本发明的一些实施方式控制附图1的转向系统12和/或车辆10。控制模块40包括一个或多个子模块和数据存储，例如阻尼转矩指令产生模块202、阻尼转矩指令缩放模块204和最终转矩指令产生模块206。

阻尼转矩指令产生模块202基于方向盘速度信号208、方向盘角度信号210和可选的车辆速度信号212，产生阻尼转矩指令214。更具体地，在一些实施方式中，阻尼转矩指令产生模块202确定阻尼增益且使用电机速度来缩放阻尼增益。例如，阻尼增益乘以电机速度。阻尼转矩指令产生模块202确定阻尼因子，其用于进一步缩放阻尼增益。阻尼转矩指令产生模块202基于相位平面或坐标平面确定阻尼因子，该相位平面或坐标平面具有作为方向盘速度和方向盘角度的值的轴线。由于方向盘速度表示方向盘的旋转方向和运动大小，并且方向盘角度表示方向盘相对于方向盘中心位置的角度或位置，相位平面定义方向盘速度和方向盘角度之间的关系。在一些实施方式中，基于相位平面确定的阻尼因子指示整个阻尼增益是否应被使用或没有阻尼增益应被使用。例如，阻尼因子是零或一，并且乘以阻尼增益和方向盘速度的乘积。在一些实施方式中，阻尼转矩指令产生模块202可使用一个或多个滤波器(未示出)以过滤方向盘速度信号208和方向盘角度信号210，用于确定阻尼增益。

在一些实施方式中，阻尼转矩指令产生模块202进一步基于车辆速度确定阻尼因子。在这些实施方式中，阻尼因子还是车辆速度的函数。也就是说，除了指示整个阻尼增益是否应被使用，基于车辆速度产生的阻尼因子可指示或明确阻尼增益的应被使用的一部分。下文将参考附图3进一步描述阻尼转矩指令产生模块202的更多细节。

阻尼转矩指令缩放模块204将阻尼转矩指令产生模块202产生的阻尼转矩指令214和辅助模式216作为输入。辅助模式216是指示辅助模式的信号——例如，正常辅助模式、受限辅助模式和手动模式。阻尼转矩指令缩放模块204按时间缩放(time-scale)阻尼转矩指令214，基于辅助模式216从一种辅助模式改变至另一辅助模式起的持续时间。阻尼转矩指令缩放模块204产生缩放的阻尼转矩指令218和辅助模式持续时间220。下文将参考附图8进一步描述阻尼转矩指令缩放模块204的更多细节。

最终转矩指令产生模块206产生最终转矩指令228，以发送给转向系统12的电机(附图1)。更特别地，依照由辅助模式信号216指示的辅助模式，最终转矩指令产生模块206在正常助力转矩指令222、受限助力转矩指令224和手动助力转矩指令226之间切换，从而作为最终转矩指令228发送。手动助力转矩指令指示电机不产生任何助力转矩。此外，最终转矩指令产生模块206基于不同辅助模式之间的转变是否完成，而将缩放的阻尼转矩指令218组合成最终转矩指令228。下文将参考附图10进一步描述最终转矩指令产生模块206的更多细节。

正如在此使用的术语“模块”和“子模块”表示专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或成组的)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路，和/或提供所述功能的其它适当部件。正如可认识到的，附图2中示出的子模块可被组合和/或进一步分割，以类似地计算助力转矩。正如可认识到的，附图2中示出的子模块可被实施为单个控制模块40或多个控制模块。控制模块40的输入可由车辆10的传感器(附图1)产生、可被模制至控制模块40中(例如，通过其它子模块(未示出))、可从其它控制模块(未示出)接收，和/或可被预定义。例如，助力模式信号216、正常助力转矩指令222、以及受限助力转矩指令224由一些实施方式的控制模块40的其它子模块(未示出)产生。

附图3示意了依照本发明的一些实施方式的附图2的阻尼转矩指令产生模块202的框图。阻尼转矩指令产生模块202包括一个或多个子模块和数据存储，例如初始阻尼转矩指令产生模块302、阻尼控制模块304和可调阻尼增益数据存储308。

初始阻尼转矩指令产生模块302基于方向盘速度信号208产生初始阻尼转矩指令306。特别地，在一些实施方式中，阻尼转矩指令产生模块302识别阻尼增益值，其表示针对转向系统12和/或车辆10进行调节的阻尼转矩的量。初始阻尼转矩指令产生模块302通过将识别的可调增益值与方向盘速度208相乘而产生初始阻尼转矩指令306。

阻尼控制模块304基于方向盘14的旋转方向(附图1)和方向盘14的角度之间的关系，确定是否使用初始阻尼转矩指令306(也就是，是否阻尼或不阻尼反作用转矩)。特别地，在一些实施方式中，阻尼控制模块304接通和断开初始阻尼转矩指令306，基于具有作为方向盘速度和方向盘角度的值的轴线的相位平面。阻尼控制模块304基于方向盘速度值和方向盘角度值的图产生阻尼因子，且将阻尼因子应用至初始阻尼转矩指令306。例如，阻尼控制指令304将初始阻尼转矩指令306与阻尼因子相乘，以产生阻尼转矩指令214。随后，阻尼转矩指令214可表示为：

阻尼转矩指令214＝(识别的阻尼增益)×(方向盘速度208)×(阻尼因子)。

在一些实施方式中，阻尼控制模块304基于依照下面的伪代码1识别的相位平面确定阻尼因子：

如果{(θ＞0)且(ω＞θ*tanα)}或{(θ＜0)且(ω＜θ*tanα)}，阻尼_因子＝0；

否则，阻尼_因子＝1；

其中，阻尼_因子是阻尼因子，θ是方向盘角或角度，ω是方向盘速度，并且α是可调相位平面角。相位平面角α被调节用于转向系统12和/或车辆10且限定了相位平面中的一个区域，正如将在下文描述的。

附图4示出了相位平面，具有在横轴处的方向盘角度θ和在纵轴处的方向盘速度ω。右半个相位平面(也就是，纵轴的右侧)表示为方向盘角度的正值(例如，当方向盘相对于方向盘的圆心角(零)顺时针旋转时)。左半个相位平面(也就是，纵轴的左侧)表示为方向盘角度的负值(例如，当方向盘相对于方向盘的圆心角向左旋转时)。上半个相位平面表示方向盘速度的正值(例如，方向盘被顺时针旋转)。下半个相位平面表示方向盘速度的负值(例如，方向盘被逆时针旋转)。相位平面的阴影区域指示成对的方向盘速度和方向盘角度值，对于这些成对的方向盘速度和方向盘角度值，阻尼因子设置为一(也就是，进行阻尼)。相位平面的非阴影区域指示阻尼因子设置为零(也就是，阻尼关闭)的成对的方向盘速度和方向盘角度值。如附图4中所示，大于一半的相位平面是有阴影的，因为可调相位平面角α大于零。

替代地，阻尼控制模块304基于依照下面的伪代码2定义的相位平面确定阻尼因子：

如果{(θ＞hw_pos_thld)且(ω＞hw_vel_thld)}或者{(θ＜-hw_pos_thld)且(ω＜-hw_vel_thld)}，阻尼_因子＝0；

否则，阻尼_因子＝1；

其中，hw_pos_thld是方向盘角度阈值，且hw_vel_thld是方向盘速度阈值。附图5示出了附图4所示的相位平面。然而，附图5中示出的相位平面的有阴影的部分不同于附图4中相位平面的有阴影的那些部分。附图5中的相位平面的有阴影区域还指示阻尼因子设置为一的成对的方向盘速度和方向盘角度值。相位平面的非阴影区域指示阻尼因子设置为零的成对的方向盘速度和方向盘角度值。如附图5中所示，超过一半的相位平面有阴影。

附图6示出了附图4和附图5所示的相位平面。附图6示出的阴影区域可由下面的伪代码3定义：

如果{(θ＞0)且(ω＞0)}或{(θ＜0)且(ω＜0)}，阻尼_因子＝0；

否则，阻尼_因子＝1；

正如可认识到的，伪代码3是伪代码1和2的特殊情形，其为当伪代码1的可调相位角α是零并且伪代码2的方向盘角度阈值和方向盘速度阈值是零的时候。附图6中一半的相位平面是有阴影的。

参考附图3，一些实施方式的阻尼控制模块304基于车辆速度212确定阻尼因子。具体地，当阻尼因子并不永久地设置为一(也就是，进行阻尼)时，阻尼控制模块304使阻尼因子作为车辆速度的函数。也就是说，对于附图4和5中所示的相位平面的非阴影区域，阻尼因子并不设为零而是设置为基于车辆速度确定的值。因此，伪代码1可以依照下面的伪代码4而重写：

如果{(θ＞0)且(ω＞θ*tanα)}或{(θ＜0)且(ω＜θ*tanα)}，阻尼_因子＝f(vehicle_vel)；

否则，阻尼_因子＝1；

其中，vehicle_vel是车辆速度，且f(vehicle_vel)在一些实施方式中是输出在零和一之间的值的函数。同样，伪代码2可以依照下面的伪代码5而重写：

如果{(θ＞hw_pos_thld)且(ω＞hw_vel_thld)}

或者{(θ＜-hw_pos_thld)且(ω＜-hw_vel_thld)}，阻尼_因子＝f(vehicle_vel)；

否则，阻尼因子＝1；

注意到，附图6中示出的相位平面，其对应于伪代码3，是伪代码4和5当f(vehicle_vel)回到零时的特殊情形。

附图7示出了绘制了函数f(vehicle_vel)的一个示例的图。如所示，对于低于第一车辆速度阈值(例如，如图所示的低于大约十千米每小时(kph))的车辆速度，输出阻尼因子为一(也就是，阻尼进行)。对于大于第二车辆速度阈值(例如，如图所示，大于大约20kph)的车辆速度，阻尼因子为零(也就是，阻尼关闭)。在第一和第二阈值之间，阻尼因子从一降至零。在附图7中，输出阻尼因子随着车辆速度从第一车辆速度阈值向第二车辆速度阈值增加而线性改变。然而，其它非线性函数可定义输出阻尼因子在两个速度阈值之间的降低。

附图8示意了依照本发明的一些实施方式的附图2的阻尼转矩指令缩放模块204的框图。阻尼转矩指令缩放模块204包括一个或多个子模块和数据存储，例如延迟模块802、计数模块804、缩放因子产生模块806和缩放模块808。

计数模块804保持持续时间计数(未示出)，其指示了辅助模式在改变至另一辅助模式之前保持的持续时间。计数模块804产生辅助模式持续时间信号220。具体而言，在一些实施方式中，计数模块804采用辅助模式信号216和延迟的辅助模式信号810作为输入。延迟的辅助模式信号810是由延迟模块802延迟的辅助模式信号216，该延迟模块使用滤波器，使信号延迟特定的持续时间(例如，几十或几百毫秒)。计数模块804比较辅助模式信号216和延迟的辅助模式信号810，从而确定辅助模式是否已经改变。如果确定辅助模式已经改变，计数模块804重置持续时间计数(例如，重置为零)且开始增加该持续时间计数。如果确定辅助模式未改变，计数模块804增加持续时间计数。在一些实施方式中，当持续时间计数达到上限时，计数模块804不增加持续时间计数。

在一些实施方式中，仅当从正常辅助模式变为受限辅助模式、从正常辅助模式变为手动模式、或者从受限辅助模式变为手动模式时，计数模块804重置并增加持续时间计数，在其它实施方式中，没有这种限制，并且辅助模式从任何模式变为另一模式都重置持续时间计数。

缩放因子产生模块806基于辅助模式持续时间信号220产生缩放因子812。缩放因子812用于按时间缩放阻尼转矩指令214。在一些实施方式中，缩放因子产生模块806使用查找表，缩放因子由辅助模式持续时间信号220的值来标引。附图9示出了绘制了这一用于缩放因子的查找表的示例的图。如图所示，对于低于第一持续时间阈值(例如，如图所示，低于大约0.1秒)的辅助模式持续时间，缩放因子是一(也就是，全阻尼)。缩放因子随后随着辅助模式持续时间的增加至作为辅助模式持续时间信号220的上限的第二持续时间阈值(例如，如图所示，大约1秒)而降低。附图9中，缩放因子随着辅助模式持续时间值从第一持续时间阈值增加至第二持续时间阈值而线性改变。然而，其它非线性函数可定义缩放因子在这两个持续时间阈值之间的减小。

回头参考附图8，缩放模块808使用缩放因子810缩放阻尼转矩指令214。由于缩放因子810是基于辅助模式持续时间而选择的，缩放模块808基于从辅助模式向当前辅助模式改变起所经过的持续时间来缩放阻尼转矩指令214。除了按时间缩放阻尼转矩指令，一些实施方式的缩放模块808还可以限制阻尼转矩指令在预定义的下和上阻尼边界之间。

附图10示意了依照本发明一些实施方式的附图2的最终转矩指令产生模块206的框图。最终转矩指令产生模块206包括一个或多个子模块和数据存储，例如指令选择模块1002、指令组合模块1004、转变状态确定模块1008和阻尼确定模块模块1010。

指令选择模块1002基于辅助模式信号216在正常助力转矩指令222、受限助力转矩指令224和手动助力转矩指令226之间选择。也就是说，当辅助模式信号216指示当前辅助模式是正常辅助模式时，指令选择模块1002选择正常助力转矩指令222。当辅助模式信号216指示当前辅助模式是受限辅助模式时，受限助力转矩指令224被选择。当所述当前辅助模式是手动模式时，产生并选择手动助力转矩指令，其指示电机不产生任何助力转矩。在一些实施方式中，当辅助模式从一个模式向另一个改变时，指令选择模块1002立即从一个转矩指令切换为另一个。替代地或结合地，指令选择模块1002可逐渐降低(例如，斜出(ramp out))一个指令(例如，正常助力转矩指令)且逐渐增加(例如，斜入)另一指令(例如，受限助力转矩指令)。指令选择模块1002输出选择的助力转矩指令1006。

当阻尼状态1012指示缩放的阻尼转矩指令218应被组合至选择的转矩指令1006时，指令组合模块1004组合选择的转矩指令1006与缩放的阻尼转矩指令218(例如，相加)。指令组合模块1004发出这个组合的指令作为最终转矩指令228。当阻尼状态1012指示了缩放的阻尼转矩指令不应被组合至选择的转矩指令1006时，指令组合模块1004发出选择的转矩指令1006作为最终转矩指令228。阻尼状态106由阻尼确定模块1010产生。

基于辅助模式信号216、辅助模式持续时间信号220和转变状态信号1014，阻尼确定模块1010确定是否将缩放的阻尼转矩指令218组合至选择的选择的转矩指令1006中，其中转变状态信号指示了从一种辅助模式至另一种辅助模式的转变是否应被认为完成。当(1)辅助模式216指示当前辅助模式不是正常辅助模式，并且(2)转变状态1014指示从一种辅助模式到另一种的当前转变未完成时，阻尼确定模块1010确定缩放的阻尼转矩指令218应被组合至选择的转矩指令1006中。如果这两个条件的任一者不满足，阻尼确定模块1010确定缩放的阻尼转矩指令218不应被组合至选择的转矩指令1006中，有效地禁用缩放的阻尼转矩指令218，并且选择的阻尼转矩指令1006应作为最终转矩指令228被发出。

转变状态确定模块1008确定从一种辅助模式到另一种辅助模式的转变是否应被认为完成。在一些实施方式中，当(1)辅助模式持续时间220大于第一持续时间阈值(其在上文参考附图9描述)并且方向盘速度208的大小(即，绝对值)小于方向盘速度阈值，或者(2)辅助模式持续时间220已经到达或处于上限时，转变状态确定模块1008确定转变完成。如果这两个条件的任一者都不满足，转变状态确定模块1008确定转变未完成。

附图11示出了依照本发明的典型实施方式，用于控制电动助力转向系统中的电机的方法的流程图。正如在本发明的教导下可意识到的，该方法中的操作次序并不限制于附图11所示的顺序执行，而是可以根据应用且依照本发明以一种或多种不同的次序执行。在一些实施方式中，该方法可被排定为基于预定事件而运行，和/或在车辆10的操作期间持续运行。在一些实施方式中，该方法由控制模块40执行。

在块1110，控制模块40产生阻尼转矩指令，用于减少将由电机产生的不希望的转矩。在块1120，控制模块40产生助力转矩指令，其指明将由电机产生的希望转矩。

在块1130，控制模块40根据方向盘速度和方向盘角度的函数确定是否将阻尼转矩指令发送至电机。具体地，当方向盘速度小于方向盘角度乘以可调相位平面角的正切且方向盘角度大于零时，或者当方向盘速度大于方向盘角度乘以可调相位平面角的正切且方向盘角度小于零时，控制模块40确定发送阻尼转矩指令。也就是说，当方向盘速度大于方向盘角度乘以可调相位平面角的正切且方向盘角度大于零时，或者当方向盘速度小于方向盘角度乘以可调相位平面角的正切且方向盘角度小于零时，控制模块40确定不发送阻尼转矩指令。在一些实施方式中，控制模块40可使用一个或多个滤波器，来滤波方向盘速度和方向盘角度。

在一些实施方式中，当方向盘速度大于方向盘角度乘以可调相位平面角的正切且方向盘角度大于零时，或者当方向盘速度小于方向盘角度乘以可调相位平面角的正切且方向盘角度小于零时，控制模块40基于包括电动助力转向系统的车辆的车速来缩放阻尼转矩指令，并且确定向电机发送阻尼转矩指令。在一些实施方式中，控制模块40通过下述方式来缩放阻尼转矩指令：在车速低于第一速度阈值时保持整个阻尼转矩指令，当车速大于等于第一速度阈值且小于第二速度阈值时按比例减小阻尼转矩指令，和当车速大于或等于第二速度阈值时按比例减小阻尼转矩指令使得电机不产生阻尼转矩。

在一些实施方式中，当方向盘速度小于速度阈值且方向盘角度大于角度阈值时，或者当方向盘速度大于速度阈值的负数且方向盘角度小于角度阈值的负数时，控制模块40确定发送阻尼转矩指令。也就是说，当方向盘速度大于速度阈值且方向盘角度大于角度阈值时，或者当方向盘速度小于速度阈值的负数且方向盘角度小于角度阈值的负数时，控制模块40确定不发送阻尼转矩指令。

当方向盘速度大于速度阈值且方向盘角度大于角度阈值时，或者当方向盘速度小于速度阈值的负数且方向盘角度小于角度阈值的负数时，一些实施方式的控制模块40基于车辆10(附图1)的车速缩放阻尼转矩指令，且确定向电机发送阻尼转矩指令。

在一些实施方式中，控制模块40确定是否向电机发送阻尼转矩指令。特别地，控制模块40从对应于车辆10的不同操作状态的多个不同辅助模式中确定当前辅助模式。控制模块40识别当前辅助模式从多个不同辅助模式中的第一辅助模式至多个不同辅助模式中的第二辅助模式的改变。当(1)从第一辅助模式至第二辅助模式的转变被认为是未完成时，且当(2)当前辅助模式对应于指示车辆中异常的操作状态时，控制模块确定向电机发送阻尼转矩指令。

在块1140，控制模块40缩放阻尼转矩指令。特别地，控制模块40从对应于包括电动助力转向系统的车辆的不同操作状态的多个不同辅助模式中确定当前辅助模式。控制模块40识别当前辅助模式从多个不同辅助模式中的一个至另一个的改变。控制模块40基于从识别改变起所经过的持续时间来缩放阻尼转矩指令。控制模块40通过下述方式来缩放阻尼转矩指令：当持续时间低于第一持续时间阈值时保持整个阻尼转矩指令，当持续时间大于等于第一持续时间阈值且小于第二持续的阈值时按比例减小阻尼转矩指令，和当持续时间大于或等于第二持续时间阈值时按比例减小阻尼转矩指令使得电机不产生阻尼转矩。

在块1150，控制模块40组合助力转矩指令和阻尼转矩指令以发动给电机，如果确定了阻尼转矩指令将被发送至电机的话。在一些实施方式中，控制模块40通过将助力转矩指令和阻尼转矩指令相加，组合助力转矩指令和阻尼转矩指令。

虽然已经结合有限数量的实施方式详细描述了本发明，但是应容易理解的是，本发明并不限于这些公开的实施方式。相反，本发明可修改以结合任何数量的在前未描述的变形、替代、替换或等同布置，这些同样落入本发明的精神和范围中。另外，虽然已经描述了本发明的不同实施方式，但是应理解本发明的多方面可以仅包括所描述的实施方式中的一些。例如，本发明的实施方式可适于除了在此描述的正常、受限和手动辅助模式的辅助模式的转变。因此，本发明并不应被看作受前述的描述限制。

Claims (15)

1.一种用于控制电动助力转向系统中的电机的方法，包括：

产生阻尼转矩指令，以发送至电机用于减小不希望的转矩；

产生助力转矩指令，其指明将由电机产生的所需转矩；

根据方向盘速度和方向盘角度的函数，确定是否将阻尼转矩指令发送至电机；以及

当确定要将阻尼转矩指令发送至电机时，组合助力转矩指令和阻尼转矩指令以发送至电机。

2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括：

当方向盘速度小于方向盘角度乘以相位平面角的正切时且当方向盘角度大于零时，确定发送阻尼转矩指令；以及

当方向盘速度大于方向盘角度乘以相位平面角的正切时且当方向盘角度小于零时，确定发送阻尼转矩指令，

其中相位平面角限定了在相位平面中的一个区域，该相位平面定义方向盘速度和方向盘角度之间的关系。

3. 如权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括，当方向盘速度大于方向盘角度乘以相位平面角的正切且方向盘角度大于零时，或者当方向盘速度小于方向盘角度乘以相位平面角的正切且方向盘角度小于零时：

基于包括电动助力转向系统的车辆的车速来缩放阻尼转矩指令；以及

确定发送阻尼转矩指令至电机，

其中相位平面角限定了在相位平面中的一个区域，该相位平面定义方向盘速度和方向盘角度之间的关系。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

从对应于包括电动助力转向系统的车辆的不同操作状态的多个不同辅助模式中确定当前辅助模式；

识别当前辅助模式从多个不同辅助模式中的一个至另一个的改变；以及

基于从识别改变起所经过的持续时间缩放阻尼转矩指令。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述缩放包括：

当持续时间少于第一持续时间阈值时，保持整个阻尼转矩指令；

当持续时间大于等于第一持续时间阈值且少于第二持续时间阈值时，按比例减小阻尼转矩指令；以及

当持续时间大于或等于第二持续时间阈值时，按比例减小阻尼转矩指令使得电机不产生阻尼转矩。

6.一种车辆系统，包括：

电动助力转向系统，其包括电机；

控制模块，其构造为：

产生阻尼转矩指令，以发送至电机用于减小不希望的转矩；

产生助力转矩指令，其指明将由电机产生的所需转矩；

根据方向盘速度和方向盘角度的函数，确定是否将阻尼转矩指令发送至电机；以及

当确定要将阻尼转矩指令发送至电机时，组合助力转矩指令和阻尼转矩指令以发送至电机。

7. 如权利要求6所述的系统，其中，所述控制模块构造为通过下述确定是否将阻尼转矩指令发送至电机：

当方向盘速度小于方向盘角度乘以相位平面角的正切且方向盘角度大于零时，确定发送阻尼转矩指令；以及

当方向盘速度大于方向盘角度乘以相位平面角的正切且方向盘角度小于零时，确定发送阻尼转矩指令，

其中相位平面角限定了在相位平面中的一个区域，该相位平面定义方向盘速度和方向盘角度之间的关系。

8. 如权利要求6所述的系统，其中，当方向盘速度大于方向盘角度乘以相位平面角的正切且方向盘角度大于零时，或者当方向盘速度小于方向盘角度乘以相位平面角的正切且方向盘角度小于零时，控制模块构造为通过下述确定是否将阻尼转矩指令发送至电机：

基于包括电动助力转向系统的车辆的车速来缩放阻尼转矩指令；以及

确定发送阻尼转矩指令至电机，

其中相位平面角限定了在相位平面中的一个区域，该相位平面定义方向盘速度和方向盘角度之间的关系。

9.如权利要求8所述的系统，其中，所述缩放包括：

当车速低于第一速度阈值时，保持整个阻尼转矩指令；

当车速大于等于第一速度阈值且低于第二速度阈值时，按比例减小阻尼转矩指令；以及

当车速大于或等于第二速度阈值时，按比例减小阻尼转矩指令使得电机不产生阻尼转矩。

10. 如权利要求6所述的系统，其中，控制模块构造为通过下述确定是否将阻尼转矩指令发送至电机：

当方向盘速度小于速度阈值且方向盘角度大于角度阈值时，确定发送阻尼转矩指令；以及

当方向盘速度大于速度阈值的负数且方向盘角度小于角度阈值的负数时，确定发送阻尼转矩指令。

11. 如权利要求6所述的系统，其中，当方向盘速度大于速度阈值且方向盘角度大于角度阈值时，或者当方向盘速度小于速度阈值的负数且方向盘角度小于角度阈值的负数时，其中控制模块构造为通过下述确定是否将阻尼转矩指令发送至电机：

基于包括电动助力转向系统的车辆的车速来缩放阻尼转矩指令；以及

确定发送阻尼转矩指令至电机。

12.如权利要求6所述的系统，其中，控制模块进一步构造为：

从对应于包括电动助力转向系统的车辆的不同操作状态的多个不同辅助模式中确定当前辅助模式；

识别当前辅助模式从多个不同辅助模式中的一个至另一个的改变；以及

基于从识别改变起所经过的持续时间来缩放阻尼转矩指令。

13.如权利要求12所述的系统，其中，所述缩放包括：

当持续时间低于第一持续时间阈值时，保持整个阻尼转矩指令；

当持续时间大于等于第一持续时间阈值且低于第二持续时间阈值时，按比例减小阻尼转矩指令；以及

当持续时间大于或等于第二持续时间阈值时，按比例缩小阻尼转矩指令，使得电机不产生阻尼转矩。

14.如权利要求6所述的系统，其中，控制模块构造为通过将助力转矩指令和阻尼转矩指令相加来组合助力转矩指令和阻尼转矩指令。

15.如权利要求6所述的系统，其中，控制模块进一步构造为：

从对应于包括电动助力转向系统的车辆的不同操作状态的多个不同辅助模式中确定当前辅助模式；

识别当前辅助模式从多个不同辅助模式中的第一辅助模式至多个不同辅助模式中的第二辅助模式的改变；以及

当从第一辅助模式向第二辅助模式的转变被认为是未完成时且当当前辅助模式对应于指示车辆中异常的操作状态时，确定发送阻尼转矩指令至电机。