CN109109968A - 转向系统、车辆及转向助力补偿方法 - Google Patents
转向系统、车辆及转向助力补偿方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种转向系统、车辆及转向助力补偿方法。本发明的转向系统,包括:机械转向系统、转向助力系统以及转向助力补偿系统,转向助力系统中的电子控制单元能够接收车速信号与工况信号以及扭矩传感器发送的电信号,并通过计算得到基础力矩M。转向助力补偿系统包括:设置在左前轮胎上的第一胎压传感器以及设置在右前轮胎上的第二胎压传感器,第一胎压传感器和所述第二胎压传感器皆与电子控制单元连接,使得电子控制单元根据左前轮胎胎压Pl、右前轮胎胎压Pr以及标准胎压Ps,对基础力矩M进行补偿处理,得到补偿后的力矩M′,并根据补偿后的力矩M′来提供转向助力。本发明通过转向助力补偿系统实时监控轮胎胎压,并根据胎压因素对车辆提供的转向助力实时补偿。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,尤其涉及一种转向系统、车辆及转向助力补偿方法。
背景技术
车辆的转向操纵性能越来越被消费者所重视。而现有电动助力转向系统(Electronic Power Steering,简称EPS)是根据车速信号、扭矩信号、点火信号以及发动机转速信号等信号,计算出需要给转向助力电机提供的驱动电流值,来提供转向助力。
然而,转向助力的影响因素有很多。现有电动助力转向系统并没有考虑到胎压因素对转向助力的影响,使得车辆的转向操作性能受到影响。因此,现亟需一种能够消除胎压因素的转向系统。
发明内容
本发明提供一种转向系统、车辆及转向助力补偿方法,以解决现有电动助力转向系统由于不具备考虑胎压因素对转向助力的影响而导致轮胎胎压偏离标准胎压影响车辆的转向操作性能的问题。
第一方面,本发明提供一种转向系统,包括:
机械转向系统,所述机械转向系统包括:方向盘,与所述方向盘连接的转向柱以及与所述转向柱连接的机械转向机构;以及
转向助力系统,所述转向助力系统包括:设置在所述转向柱上的扭矩传感器,与所述扭矩传感器连接的电子控制单元,与所述电子控制单元连接的电动助力机构;
所述电子控制单元,用于接收车速信号与工况信号以及扭矩传感器发送的电信号,并通过计算得到基础力矩M;以及
转向助力补偿系统,所述转向助力补偿系统包括:设置在左前轮胎上的第一胎压传感器以及设置在右前轮胎上的第二胎压传感器,所述第一胎压传感器和所述第二胎压传感器皆与所述电子控制单元连接;
所述第一胎压传感器,用于向所述电子控制单元传输左前轮胎胎压Pl;
所述第二胎压传感器,用于向所述电子控制单元传输右前轮胎胎压Pr;
所述电子控制单元,还用于根据所述左前轮胎胎压Pl、所述右前轮胎胎压Pr以及标准胎压Ps,对基础力矩M进行补偿处理,得到补偿后的力矩M′,并控制所述电子助力机构以及根据所述补偿后的力矩M′,来提供转向助力。
可选地,所述转向助力补偿系统包括:控制面板;其中,所述控制面板包括:
补偿按钮,所述补偿按钮与所述电子控制单元连接,用于向所述电子控制单元发送第一信号,所述第一信号为指示增加或减少所述转向助力的信号;以及
保持按钮,所述保持按钮与所述电子控制单元连接,用于向所述电子控制单元发送确认保持所述基础力矩对应的转向助力的信号。
可选地,所述控制面板还包括:报警单元,用于发出报警提示。
可选地,所述电子控制单元,用于当车速v>0km/h以及所述胎压偏差范围ΔP满足所述第一预设范围时,通过公式(1),得到补偿后的力矩M′:
M′=M+Mk 公式(1);
其中,所述胎压偏差范围ΔP=[(Pl+Pr)/2-Ps]/Ps,Pl为所述左前轮胎胎压,Pr为所述右前轮胎胎压,Ps为所述标准胎压,Mk为不同胎压下对应的转向力矩,所述第一预设范围为-25%至15%。
可选地,所述电子控制单元,用于当车速v>0km/h以及胎压偏差范围ΔP满足第二预设范围时,通过公式(2),得到补偿后的力矩M′:
M′=M 公式(2);
其中,所述胎压偏差范围ΔP=[(Pl+Pr)/2-Ps]/Ps,Pl为所述左前轮胎胎压,Pr为所述右前轮胎胎压,Ps为所述标准胎压,所述第二预设范围为-5%至5%。
可选地,所述电子控制单元,用于当车速v>0km/h以及胎压偏差范围ΔP满足第三预设范围时,通过公式(3),得到补偿后的力矩M′:
M′=M-Mk 公式(3);
其中,所述胎压偏差范围ΔP=[(Pl+Pr)/2-Ps]/Ps,Pl为所述左前轮胎胎压,Pr为所述右前轮胎胎压,Ps为所述标准胎压,Mk为不同胎压下的转向力矩,所述第三预设范围为15%至25%。
可选地,
当0<v≤v1时,所述M为所述车速v1的基础力矩M1;
当v1<v≤v2时,所述M为所述车速v2的基础力矩M2;
当v>v2时,所述M为所述车速v3的基础力矩M3,其中,v3>v2。
可选地,所述电子控制单元,用于当车速v=0km/h时,通过公式(4),得到补偿后的力矩M′:
其中,K为补偿系数,0.8≤K≤1.25,为原地的转向力矩,为所述左前轮胎原地的转向力矩,为所述右前轮胎原地的转向力矩,f为轮胎与地面的滑动摩擦因数,G为所述转向柱的负荷,Ps为所述标准胎压,Pl为所述左前轮胎胎压,Pr为所述右前轮胎胎压。
第二方面,本发明提供一种车辆,包括:车身以及设置在所述车身上的如第一方面所述的转向系统。
第三方面,本发明提供一种转向助力调节方法,包括:
获取车速信号、工况信号以及电信号;
根据所述车速信号、所述工况信号以及所述电信号,得到基础力矩;
获取左前轮胎胎压和右前轮胎胎压;
根据所述左前轮胎胎压、所述右前轮胎胎压以及标准胎压,对所述基础力矩进行补偿,得到补偿后的力矩;
根据所述补偿后的力矩,得到转向助力。
本发明提供的转向系统、车辆及转向助力补偿方法,通过机械转向系统和转向助力系统能够计算得到基础力矩M,再通过转向助力补偿系统获取到左前轮胎胎压Pl和右前轮胎胎压Pr,使得转向助力系统能够根据左前轮胎胎压Pl、右前轮胎胎压Pr以及标准胎压Ps,对基础力矩M进行补偿处理,得到补偿后的力矩M′。且转向助力系统能够根据补偿后的力矩M′来提供转向助力。本实施例解决了轮胎胎压偏离标准胎压而影响车辆的转向操作性能的问题,通过转向助力补偿系统实时监控轮胎胎压,进而根据胎压因素对车辆提供的转向助力进行实时补偿,控制车辆偏移方向,消除对轮胎胎压偏离标准胎压的影响,提升了车辆的驾驶性能,提高了车辆的安全性能。
附图说明
图1为本发明提供的转向系统的结构示意图一;
图2为本发明提供的转向系统的结构示意图二;
图3为本发明提供的车辆的结构示意图;
图4为本发明提供的转向助力调节方法的流程图。
附图标记:
10-机械转向系统; 11-方向盘;
12-转向柱; 13-机械转向机构;
20-转向助力系统; 21-扭矩传感器;
22-电子控制单元; 23-电动助力机构;
30-转向助力补偿系统; 31-第一胎压传感器;
32-第二胎压传感器; 33-控制面板;
331-补偿按钮; 332-保持按钮;
333-报警单元; 1-转向系统;
2-车身。
具体实施方式
图1为本发明提供的转向系统的结构示意图一,如图1所示,本实施例的转向系统,包括:机械转向系统10、转向助力系统20以及转向助力补偿系统30;
机械转向系统10包括:方向盘11,与方向盘11连接的转向柱12以及与转向柱12连接的机械转向机构13;以及
转向助力系统20包括:设置在转向柱12上的扭矩传感器21,与扭矩传感器21连接的电子控制单元22,与电子控制单元22连接的电动助力机构23;
电子控制单元22,用于接收车速信号与工况信号以及扭矩传感器21发送的电信号,并通过计算得到基础力矩M;以及
转向助力补偿系统30包括:设置在左前轮胎上的第一胎压传感器31以及设置在右前轮胎上的第二胎压传感器32,第一胎压传感器31和第二胎压传感器32皆与电子控制单元22连接;
第一胎压传感器31,用于向电子控制单元22传输左前轮胎胎压Pl;
第二胎压传感器32,用于向电子控制单元22传输右前轮胎胎压Pr;
电子控制单元22,还用于根据左前轮胎胎压Pl、右前轮胎胎压Pr以及标准胎压Ps,对基础力矩M进行补偿处理,得到补偿后的力矩M′,并控制电子助力机构23以及根据补偿后的力矩M′,来提供转向助力。
具体地,由于扭矩传感器21设置在转向柱12上,转向柱12与方向盘11连接,因此,在转动方向盘11时,扭矩传感器21能够获取电信号,其中电信号可包括扭矩信号和角度信号。又由于扭矩传感器21与电子控制单元22连接,因此,电子控制单元22不仅能够接收车速信号与工况信号,还能够接收扭矩传感器21发送的电信号,使得电子控制单元22能够计算得到基础力矩M。其中,本实施例中对机械转向系统10和转向助力系统20中各个器件的具体实现方式不做限定。可选地,机械转向系统10为齿轮齿条转向器,电动助力机构23为电机。
进一步地,本实施例中第一胎压传感器31可设置在左前轮胎上,用来检测左前轮胎胎压Pl,第二胎压传感器32可设置在右前轮胎上,用来检测右前轮胎胎压Pr。其中,本实施例对第一胎压传感器31和第二胎压传感器32的具体类型、大小和数量皆不做限定。
进一步地,由于第一胎压传感器31与电子控制单元22连接,因此,电子控制单元22能够接收第一胎压传感器31发送的左前轮胎胎压Pl。又由于第二胎压传感器32与电子控制单元22连接,因此,电子控制单元22也能够接收第二胎压传感器32发送的右前轮胎胎压Pr。
进一步地,本领域技术人员可以理解,轮胎的胎压会影响车辆的转向助力,当前轮胎压比标准胎压小时,电子控制单元22将基础力矩M传输给电子助力机构23,电子助力机构23根据基础力矩M提供的转向助力会偏小。当前轮胎压比标准胎压大时,电子控制单元22将基础力矩M传输给电子助力机构23,电子助力机构23根据基础力矩M提供的转向助力会偏大。而无论胎压过大或过小,皆会影响轮胎与地面的摩擦,进而影响轮胎的使用寿命,严重时会导致轮胎爆胎而带来危险。因此,本实施例中电子控制单元22能够根据获取标准胎压Ps、左前轮胎胎压Pl以及右前轮胎胎压Pr共同对基础力矩M进行实时补偿处理,得到补偿后的力矩M′。这样,电子助力机构23得到的补偿后的力矩M′能够提供适合车辆的转向助力,消除胎压因素对转向助力的影响,控制车辆的偏移方向,提高车辆的操作性能和安全性能。
本实施例提供的转向系统,通过机械转向系统和转向助力系统能够计算得到基础力矩M,再通过转向助力补偿系统获取左前轮胎胎压Pl和右前轮胎胎压Pr,使得转向助力系统能够根据左前轮胎胎压Pl、右前轮胎胎压Pr以及标准胎压Ps,对基础力矩M进行补偿处理,得到补偿后的力矩M′,且转向助力系统能够根据补偿后的力矩M′来提供转向助力。本实施例解决了轮胎胎压偏离标准胎压而影响车辆的转向操作性能的问题,通过转向助力补偿系统实时监控轮胎胎压,进而根据胎压因素对车辆提供的转向助力进行实时补偿,控制车辆偏移方向,消除对轮胎胎压偏离标准胎压的影响,提升了车辆的驾驶性能,提高了车辆的安全性能。
在上述实施例的基础上,继续结合图1,对本实施例中转向系统的具体结构进行详细的说明。
图2为本发明提供的转向系统的结构示意图二,如图2所示,本实施例转向助力补偿系统30还包括:控制面板33;其中,控制面板33包括:补偿按钮331,所述补偿按钮331与所述电子控制单元22连接,用于向所述电子控制单元22发送第一信号,第一信号为指示增加或减少转向助力的信号;以及保持按钮332,所述保持按钮332与所述电子控制单元22连接,用于向所述电子控制单元22发送确认保持所述基础力矩对应的转向助力的信号。
具体地,为了便于用户操作,本实施例可通过在控制面板33上设置增加按钮331和保持按钮332,使得用户能够根据实际情况来选择是否进行补偿。当用户选择补偿按钮331时,电子控制单元22会接收到第一信号,由于第一信号为指示增加或减少转向助力的信号,因此,电子控制单元22会主动选择补偿后的力矩M′,并将补偿后的力矩M′发送给电子助力机构23,这样,电子助力机构23便会考虑到轮胎胎压的影响,根据补偿后的力矩M′输出的转向助力。当用户选择保持按钮332时,电子控制单元22会接收到确认保持所述基础力矩M对应的转向助力的信号,主动选择基础力矩M,并将基础力矩M发送给电子助力机构23,这样,电子助力机构23便不会考虑轮胎胎压的影响,根据基础力矩M来输出的转向助力。其中,本实施例对控制面板33的具体位置和大小皆不做限定。且补偿按钮331和保持按钮332的形状、大小和类型也不做限定。
可选地,控制面板33还包括:报警单元333(图2中未进行示意),用于发出报警提示。具体地,本实施例中控制面板33还可设置报警单元333向用户发出报警提示,可提示用户当前轮胎胎压会对转向助力产生影响,使得用户按下补偿按钮331来消除轮胎胎压的影响,也可提示用户无需考虑轮胎胎压的影响,使得用户按下保持按钮332,亦可提示用户当前电子控制单元22会自动根据实际情况来综合考虑是否需要对基础力矩M进行补偿。本实施例中对报警单元333的用途不做限定,可根据实际需求进行限定。
具体地,本实施例中电子控制单元22根据标准胎压Ps、左前轮胎胎压Pl以及右前轮胎胎压Pr,对基础力矩M进行补偿处理,得到补偿后的力矩M′的具体实现方式有多种,本实施例对此不做限定。本实施例可根据车辆的车速v是否大于0Km/h将补偿处理的方式进行详细的说明。
一方面,当车辆的车速v>0km/h时,本实施例将车辆的前轮胎胎压分为低中高三个级别,进而分别在三个级别的胎压下,电子控制单元22对基础力矩M进行补偿处理,得到补偿后的力矩M′。
可选地,电子控制单元22,用于当车速v>0km/h以及胎压偏差范围ΔP满足第一预设范围时,通过公式(1),得到补偿后的力矩M′:
M′=M+Mk 公式(1);
其中,所述胎压偏差范围ΔP=[(Pl+Pr)/2-Ps]/Ps,Pl为左前轮胎胎压,Pr为右前轮胎胎压,Ps为标准胎压,Mk为不同胎压下的转向力矩,所述第一预设范围为-25%至-15%。
具体地,当车辆的前轮胎压较低时,本实施例可通过电子控制单元22来判断胎压偏差范围ΔP是否满足第一预设范围来判断是否对基础力矩M进行补偿处理。进而,当车速v>0km/h以及胎压偏差范围ΔP满足第一预设范围时,在基础力矩M的基础上加上当前胎压下的转向力矩,来得到补偿后的力矩M′。其中,Mk能够通过标定得到。这样,本实施例中的胎压偏差范围ΔP能够同时考虑到左前轮胎和右前轮胎,在综合评判之后再对基础力矩M进行补偿,使得补偿后的力矩M′和转向助力都会更加准确。例如,当胎压偏差范围为-20%时,胎压偏差范围满足第一预设范围,则电子控制单元22可通过公式(1)使得电子控制单元22根据左前轮胎胎压Pl、右前轮胎胎压Pr以及标准胎压Ps,对基础力矩M进行补偿处理,得到补偿后的力矩M′。
可选地,电子控制单元22,用于当车速v>0km/h以及胎压偏差范围ΔP满足第二预设范围时,通过公式(2),得到补偿后的力矩M′:
M′=M 公式(2);
其中,所述胎压偏差范围ΔP=[(Pl+Pr)/2-Ps]/Ps,Pl为左前轮胎胎压,Pr为右前轮胎胎压,Ps为标准胎压,所述第二预设范围为-5%至5%。
具体地,当车辆的前轮胎压与标准胎压相差较小时,本实施例可通过电子控制单元22来判断胎压偏差范围ΔP是否满足第二预设范围来判断是否对基础力矩M进行补偿处理。进而,当车速v>0km/h以及胎压偏差范围ΔP满足第二预设范围时,无需进行补偿,直接将基础力矩M当作补偿后的力矩M′。其中,Mk能够通过标定得到。这样,本实施例中的胎压偏差范围ΔP能够同时考虑到左前轮胎和右前轮胎,在综合评判之后确定胎压偏差范围ΔP属于允许范围,即当前左前轮胎胎压Pl和右前轮胎胎压Pr分别与标准胎压Ps偏差不大,对应的转向助力也偏差不大,这样,补偿后的力矩M′可以采用基础力矩M作,来得到转向助力,这是符合实际标准的。例如,当胎压偏差范围为-2%时,胎压偏差范围满足第二预设范围,则电子控制单元22可通过公式(2)使得电子控制单元22根据左前轮胎胎压Pl、右前轮胎胎压Pr以及标准胎压Ps,对基础力矩M进行补偿处理,得到补偿后的力矩M′。
可选地,电子控制单元22,用于当车速v>0km/h以及胎压偏差范围ΔP满足第三预设范围时,通过公式(3),得到补偿后的力矩M′:
M′=M-Mk 公式(3);
其中,所述胎压偏差范围ΔP=[(Pl+Pr)/2-Ps]/Ps,Pl为所述左前轮胎胎压,Pr为所述右前轮胎胎压,Ps为所述标准胎压,Mk为不同胎压下的转向力矩,所述第三预设范围为15%至25%。
具体地,当车辆的前轮胎压较高时,本实施例可通过电子控制单元22来判断胎压偏差范围ΔP是否满足第三预设范围进而判断是否对基础力矩M进行补偿处理。当车速v>0km/h以及胎压偏差范围ΔP满足第三预设范围时,在基础力矩M的基础上减去当前胎压下的转向力矩,从而得到补偿后的力矩M′。其中,Mk能够通过标定得到。这样,本实施例中的胎压偏差范围ΔP能够同时考虑到左前轮胎和右前轮胎,在综合评判之后再对基础力矩M进行补偿,使得补偿后的力矩M′和转向助力更加准确。例如,当胎压偏差范围ΔP为20%时,胎压偏差范围ΔP满足第三预设范围,则电子控制单元22可通过公式(1)使得电子控制单元22根据左前轮胎胎压Pl、右前轮胎胎压Pr以及标准胎压Ps,对基础力矩M进行补偿处理,得到补偿后的力矩M′。
进一步地,本实施例中基础力矩M为已知值,且与车速v有关,车速v不同,基础力矩M不同,且由于电子控制单元22可以根据车速信号、工况信号以及电信号得到基础力矩M,这样,对于每一个车速v,电子控制单元22皆能够计算得到一个基础力矩M。且由于某一车速范围内,基础力矩M的大小变化不大,因此,本实施例可以在不同的车速范围内,采用同一基础力矩M,减少电子控制单元22的计算过程。其中,本实施例可以将车速v的快中慢将车速范围划分为三个范围。
可选地,当0<v≤v1时,所述M为车速v1对应的基础力矩M1;
当v1<v≤v2时,所述M为所述车速v2的基础力矩M2;
当v>v2时,所述M为所述车速v3的基础力矩M3,其中,v3>v2。
具体地,本实施例中对车速v1、v2以及v3的具体大小不做限定。例如,当0<v≤30Km/h时,M为车速30Km/h的基础力矩。当30<v≤60Km/h时,M为所述车速60Km/h的基础力矩。当v>60Km/h时,M为所述车速100Km/h的基础力矩。
另一方面,电子控制单元22用于当车速v=0km/h时,通过公式(4),得到补偿后的力矩M′:
其中,K为补偿系数,0.8≤K≤1.25,Ms为原地的转向力矩,Ml为左前轮胎原地的转向力矩,Mr为右前轮胎原地的转向力矩。
具体地,当车辆处于原地时,本实施例中电子控制单元22皆通过公式(4)的方式来得到补偿后的力矩M′。其中,Ms能够通过标定得到。这样,本实施例中的胎压偏差范围能够同时考虑到左前轮胎和右前轮胎,在综合评判之后再对基础力矩M进行补偿,使得补偿后的力矩M′和转向助力更加准确。其中,本实施例中的补偿系数K是由地面摩擦系数和实际温度决定。当地面摩擦系数越大,选择的补偿系数K也越大;当地面摩擦系数越小,选择的补偿系数K越小。当实际温度越高,选择的补偿系数K越小;当实际温度越低,选择的补偿系数选择的越大。因此,本实施例可根据地面摩擦系数和实际温度共同来选择补偿系数K。
并且,通过公式(5)得到原地的转向力矩Ms:
通过公式(6)得到左前轮胎原地的转向力矩Ml:
通过公式(7)得到右前轮胎原地的转向力矩Mr:
其中,f为轮胎与地面的滑动摩擦因数,G为转向柱的负荷,Ps为标准胎压,Pl为左前轮胎胎压,Pr为右前轮胎胎压。
在一个具体的实施例中,本实施例转向系统可以在不同的车速下,对基础力矩M进行补偿,得到补偿后的力矩M′,根据补偿后的力矩M′提供转向助力不同。
若0<v≤30Km/h,且设定车速v=30km/h,基础力矩M=5Nm,则左轮胎胎压和右轮胎胎压在标准胎压的75%、85%、110%、125%的胎压力矩补偿Mk分别为0.4N.m、0.38N.m、0.22N.m、0.13N.m,则补偿后的力矩M′分别为:4.6N.m、4.62N.m、4.78N.m、4.87N.m。
并且,当胎压处于在标准胎压75%~85%的范围内时,可以按照标准胎压为75%对应的胎压力矩补偿Mk对基础力矩M进行补偿;当胎压在标准胎压85%~95%的范围内时,可以按照标准胎压85%对应的胎压力矩补偿Mk对基础力矩M进行补偿;当胎压在标准胎压95%~105%的范围内时,可以不进行补偿;当胎压在标准胎压105%~110%的范围内时,可以按照标准胎压为110%对应的胎压力矩补偿Mk对基础力矩M进行补偿;当胎压在标准胎压110%~125%的范围内时,可以按照标准胎压为125%对应的胎压力矩补偿Mk对基础力矩M进行补偿。
此处需要说明的,在其它车速下,可以按照上述方式,针对任一标准胎压范围,可以选择该范围内的某一标准胎压对应的胎压力矩补偿Mk作为所有标准胎压对应的胎压力矩补偿Mk,从而根据该胎压力矩补偿Mk对基础力矩M进行补偿。
图3为本发明提供的车辆的结构示意图,如图3所示,本实施例的车辆可以包括:车身2以及设置在所述车身2上的如上述所述的转向系统1。
本实施例的车辆包括转向系统,可以用于执行本发明上述转向系统实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
图4为本发明提供的转向助力调节方法的流程图,如图4所示,本实施例的转向助力调节方法可以包括:
S101、获取车速信号、工况信号以及电信号。
S102、根据车速信号、工况信号以及电信号,得到基础力矩。
S103、获取左前轮胎胎压和右前轮胎胎压。
S104、根据左前轮胎胎压、右前轮胎胎压以及标准胎压,对基础力矩进行补偿,得到补偿后的力矩。
S105、根据补偿后的力矩,得到转向助力。
具体地,结合图1-图3,本实施例的转向助力调节方法应用于转向系统1,转向系统1中的电子控制单元22根据获取到的车速信号、工况信号以及电信号,能够计算得到基础力矩M,其中,电信号为扭矩信号和角度信号。转向系统1中的电子控制单元22再根据获取的左前轮胎胎压Pl,右前轮胎胎压Pr以及标准胎压Ps,对基础力矩M进行补偿,得到补偿后的力矩M′。接着,转向系统1中的电子助力机构23根据补偿后的力矩M′,得到向转向系统1提供的转向助力。此时得到的转向助力消除了胎压偏离标准胎压的影响,且提供的转向助力更加准确,提升了车辆的安全性能和驾驶性能。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种转向系统,其特征在于,包括:
机械转向系统,所述机械转向系统包括:方向盘,与所述方向盘连接的转向柱以及与所述转向柱连接的机械转向机构;以及
转向助力系统,所述转向助力系统包括:设置在所述转向柱上的扭矩传感器,与所述扭矩传感器连接的电子控制单元,与所述电子控制单元连接的电动助力机构;
所述电子控制单元,用于接收车速信号与工况信号以及扭矩传感器发送的电信号,并通过计算得到基础力矩M;以及
转向助力补偿系统,所述转向助力补偿系统包括:设置在左前轮胎上的第一胎压传感器以及设置在右前轮胎上的第二胎压传感器,所述第一胎压传感器和所述第二胎压传感器皆与所述电子控制单元连接;
所述第一胎压传感器,用于向所述电子控制单元传输左前轮胎胎压Pl;
所述第二胎压传感器,用于向所述电子控制单元传输右前轮胎胎压Pr;
所述电子控制单元,还用于根据所述左前轮胎胎压Pl、所述右前轮胎胎压Pr以及标准胎压Ps,对基础力矩M进行补偿处理,得到补偿后的力矩M′,并控制所述电子助力机构以及根据所述补偿后的力矩M′,来提供转向助力。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述转向助力补偿系统包括:控制面板;其中,所述控制面板包括:
补偿按钮,所述补偿按钮与所述电子控制单元连接,用于向所述电子控制单元发送第一信号,所述第一信号为指示增加或减少所述转向助力的信号;以及
保持按钮,所述保持按钮与所述电子控制单元连接,用于向所述电子控制单元发送确认保持所述基础力矩对应的转向助力的信号。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述控制面板还包括:报警单元,用于发出报警提示。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述电子控制单元,用于当车速v>0km/h以及胎压偏差范围ΔP满足所述第一预设范围时,通过公式(1),得到补偿后的力矩M′:
M′=M+Mk 公式(1);
其中,所述胎压偏差范围ΔP=[(Pl+Pr)/2-Ps]/Ps,Pl为所述左前轮胎胎压,Pr为所述右前轮胎胎压,Ps为所述标准胎压,Mk为不同胎压下对应的转向力矩,所述第一预设范围为-25%至-15%。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述电子控制单元,用于当车速v>0km/h以及胎压偏差范围ΔP满足第二预设范围时,通过公式(2),得到补偿后的力矩M′:
M′=M 公式(2);
其中,所述胎压偏差范围ΔP=[(Pl+Pr)/2-Ps]/Ps,Pl为所述左前轮胎胎压,Pr为所述右前轮胎胎压,Ps为所述标准胎压,所述第二预设范围为-5%至5%。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述电子控制单元,用于当车速v>0km/h以及胎压偏差范围ΔP满足第三预设范围时,通过公式(3),得到补偿后的力矩M′:
M′=M-Mk 公式(3);
其中,所述胎压偏差范围ΔP=[(Pl+Pr)/2-Ps]/Ps,Pl为所述左前轮胎胎压,Pr为所述右前轮胎胎压,Ps为所述标准胎压,Mk为不同胎压下对应的转向力矩,所述第三预设范围为15%至25%。
7.根据权利要求4-6任一项所述的系统,其特征在于,
当0<v≤v1时,所述M为所述车速v1的基础力矩M1;
当v1<v≤v2时,所述M为所述车速v2的基础力矩M2;
当v>v2时,所述M为所述车速v3的基础力矩M3,其中,v3>v2。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述电子控制单元,用于当车速v=0km/h时,通过公式(4),得到补偿后的力矩M′:
其中,K为补偿系数,0.8≤K≤1.25,为原地的转向力矩,为所述左前轮胎原地的转向力矩,为所述右前轮胎原地的转向力矩,f为轮胎与地面的滑动摩擦因数,G为所述转向柱的负荷,Ps为所述标准胎压,Pl为所述左前轮胎胎压,Pr为所述右前轮胎胎压。
9.一种车辆,其特征在于,包括:车身以及设置在所述车身上的如权利要求1-8任一项所述的转向系统。
10.一种转向助力调节方法,其特征在于,包括:
获取车速信号、工况信号以及电信号;
根据所述车速信号、所述工况信号以及所述电信号,得到基础力矩;
获取左前轮胎胎压和右前轮胎胎压;
根据所述左前轮胎胎压、所述右前轮胎胎压以及标准胎压,对所述基础力矩进行补偿,得到补偿后的力矩;
根据所述补偿后的力矩,得到转向助力。
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