CN109774783A - 用于电动转向的控制方法和控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电动转向的控制方法和控制系统，所述用于电动转向的控制方法包括：测量车辆的运行状态，并通过控制器来确定所述车辆的运行状态是否对应于突然启动条件；测量转向运行状态，并通过控制器来确定所述转向运行状态是否对应于扭力转向补偿控制条件；当突然启动条件和扭力转向补偿控制条件满足时，根据左前轮和右前轮之间的速度差，通过控制器来确定补偿扭矩；根据确定的补偿扭矩，通过控制器来向电动转向装置输出补偿扭矩信号。

Description

用于电动转向的控制方法和控制系统
技术领域
本发明涉及一种电动转向控制方法和电动转向控制系统。更具体地，本发明涉及一种能够抑制扭力转向的电动转向控制方法和相应的电动转向控制系统。
背景技术
发动机扭矩影响转向而导致扭力转向，特别地，扭力转向成为了具有水平安装的发动机的前轮驱动车辆中的一个问题。
例如，车辆突然加速、车辆移动向一侧而使得驾驶员受到干扰、方向盘可能被推动、或者车辆可能偏离预期的路径。
扭力转向与左前轮和右前轮之间的抓地力差异直接相关，并且当向驱动轮传递过量扭矩时，这种现象就变得尤为明显，而过量扭矩是由发动机和车轮之间的大传动比、发动机本身的扭矩或两者的组合来产生的。
为了抑制扭力转向，可以采用辅助驱动轴或可以改变悬架结构，但这种解决方案会使结构复杂，并且成本和重量会由于部件的增加而增加。
在发明背景部分中所公开的上述信息仅仅是为了提高对本发明背景的理解，因此可以包含不形成本领域技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供一种电动转向控制方法和电动转向控制系统，所述电动转向控制方法可以抑制扭力转向，而不需要具有增加部件的结构。
根据本发明的示例性实施方案的一种电动转向控制方法包括：测量车辆的运行状态，并通过控制器来确定所述车辆的运行状态是否对应于突然启动条件；测量转向运行状态，并通过控制器来确定所述转向运行状态是否对应于扭力转向补偿控制条件；当突然启动条件和扭力转向补偿控制条件满足时，根据左前轮和右前轮之间的速度差，通过控制器来确定补偿扭矩；根据确定的补偿扭矩，通过控制器来向电动转向装置输出补偿扭矩信号。
所述车辆的运行状态可以包括发动机扭矩和车速。
当所述发动机扭矩超过预定参考发动机扭矩，并且车速低于预定参考车速时，所述突然启动条件可以得到满足。
所述转向运行状态可以包括转向角度和转向扭矩。
当所述转向角度超过第一预定角度且小于第二预定角度时，并且所述转向扭矩小于预定转向扭矩时，所述扭力转向补偿控制条件可以得到满足。
可以向所述电动转向装置发送所述补偿扭矩信号，以控制车辆向左前轮和右前轮之间具有较高速度的车轮的方向移动。
所述补偿扭矩的最大值可以低于预定补偿扭矩极限值。
根据本发明的示例性实施方案的一种电动转向控制系统补偿电动转向装置的扭力转向。该电动转向控制系统包括：车辆运行状态测量器，其测量车辆的运行状态并输出相应信号；转向运行状态测量器，其测量转向运行状态并输出相应信号；第一车轮转速传感器和第二车轮转速传感器，其测量左前轮和右前轮的速度并输出相应信号；以及控制器，其根据所述车辆运行状态测量器和转向运行状态测量器的输出信号来确定突然启动条件和扭力转向补偿控制条件是否满足；当突然启动条件和扭力转向补偿控制条件满足时，根据所述第一车轮转速传感器和第二车轮转速传感器的输出信号来确定补偿扭矩，并向电动转向装置发送所述补偿扭矩。
所述车辆运行状态测量器可以包括发动机扭矩传感器和车速传感器。
当发动机扭矩传感器的输出信号超过预定参考发动机扭矩，并且所述车速传感器的输出信号指示车速低于预定车速时，所述控制器可以确定突然启动条件得到满足。
所述转向运行状态测量器可以包括转向角度传感器和转向扭矩传感器。
当所述转向角度传感器的输出信号超过第一预定角度且小于第二预定角度，并且所述转向扭矩传感器的输出信号小于预定转向扭矩时，所述控制器可以确定扭力转向补偿控制条件得到满足。
根据所述第一车轮转速传感器和第二车轮转速传感器的输出信号，所述控制器可以向电动转向装置输出补偿扭矩信号，以控制车辆向左前轮和右前轮之中具有较高速度的车轮的方向移动。
补偿扭矩的最大值可以小于预定补偿扭矩极限值。
根据本发明的示例性实施方案的电动转向控制方法和电动转向控制系统，可以在不改变结构或增加部件的情况下抑制扭力转向。
附图说明
图1是显示了根据本发明示例性实施方案的电动转向控制系统的方框图。
图2是根据本发明示例性实施方案的电动转向控制方法。
图3显示了根据本发明示例性实施方案的电动转向控制方法的运行机制。
图4提供了对根据本发明示例性实施方案的电动转向控制系统的运行的描述。
附图标记说明
10：车辆运行状态测量器 12：发动机扭矩传感器
14：车速传感器 20：转向运行状态测量器
22：转向角度传感器 24：转向扭矩传感器
30：车轮转速传感器 32：第一车轮转速传感器
34：第二车轮转速传感器 40：控制器
50：MDPS。
具体实施方式
在下面的详细描述中，仅以示例的方式显示和描述了本发明的某些示例性实施方案。
本领域的技术人员将意识到，所描述的实施方案可以用各种不同的方式来修改，而都不会偏离本发明的精神或范围。
在整个说明书中，相同的元件以相同的附图标记来标引。
此外，除非被明确地描述为相反的含义，否则词语“包括”和例如“包括有”或“包括了”之类的变体将被理解为包括了所声明的元素，而不排除任何其他元素。
在下文中，将参照附图来详细描述本发明的示例性实施方案。图1是显示了根据本发明示例性实施方案的电动转向控制系统的方框图。
参照图1，根据本发明示例性实施方案的电动转向控制系统包括车辆运行状态测量器10、转向运行状态测量器20、车轮转速传感器30和控制器40；所述车辆运行状态测量器10测量车辆运行状态并输出相应信号；所述转向运行状态测量器20测量转向运行状态并输出相应信号；所述控制器40通过接收转向运行状态测量器20和车轮转速传感器30的输出信号来控制电动转向装置50。
电动转向装置50可以设置为可以由电信号和电力来控制和运行的各种类型的装置，例如，可以设置为电机驱动动力转向器(MDPS)。
控制器40可以实施为由预定程序运行的一个或更多个微处理器，所述预定程序可以包括用于执行根据本发明示例性实施方案的方法的一系列指令。在这里，接下来将描述所述方法。
控制器40设置为单一装置，但这不是限制性的。控制器40可以由一个或更多个物理或电气装置来形成。
车辆运行状态测量器10包括发动机扭矩传感器12和车速传感器14；所述发动机扭矩传感器12测量发动机扭矩并输出相应信号；所述车速传感器14测量车辆速度并输出相应信号。
转向运行状态测量器20包括转向角度传感器22和转向扭矩传感器24；所述转向角度传感器22测量手柄的转向角度并输出相应信号；所述转向扭矩传感器24测量手柄的转向扭矩并输出相应信号。
车轮转速传感器30包括第一车轮转速传感器32和第二车轮转速传感器34，第一车轮转速传感器32和第二车轮转速传感器34测量左前轮和右前轮中每个的速度并输出相应信号。
提供了一种根据本发明示例性实施方案的电动转向控制系统，以抑制前轮驱动车辆的扭力转向，第一车轮转速传感器32和第二车轮转速传感器34分别测量图4所示的左前轮60和右前轮70的转速，并输出相应信号。
图2是根据本发明示例性实施方案的电动转向控制方法的流程图，而图3显示了根据本发明示例性实施方案的电动转向控制方法的运行机制。
在下文中，将参照图1至图3对根据本发明示例性实施方案的电动转向控制方法进行描述。
控制器40确定车辆运行状态测量器10和转向运行状态测量器20的输出信号是否对应于突然加速条件和扭力转向补偿控制条件(S10、S20、S30和S40)；当输出信号对应于突然加速条件和扭力转向补偿控制条件时，控制器40根据第一车轮转速传感器32和第二车轮转速传感器34的输出信号来确定补偿扭矩(S50)，并将补偿扭矩施加至电动转向装置50(S60)。
控制器40确定发动机扭矩传感器12的输出信号是否超过预定参考发动机扭矩(S10)。
扭力转向通常在突然启动时产生，而且由于发动机扭矩在突然启动时迅速增加，因此可以根据发动机扭矩来确定是否发生了突然启动。
如图3所示，当发动机扭矩约为50％或更高时，可以确定发生了突然启动，但这不是限制性的。参考发动机扭矩可以根据车辆的类型进行不同的设置。
控制器40根据车速传感器14的输出信号确定车速是否低于预定参考车速(S20)。
参考车速是设置用来确定车辆是否启动，在一般行驶情况下，由于在施加补偿扭矩时可能会发生危险情况，因此只限于在车速较低的情况下施加补偿扭矩。
在图3中，车速为0-27.5kph，但这不是限制性的。参考车速可以根据车辆类型而变化。
当发动机扭矩传感器12的输出信号超过预定参考发动机扭矩，并且车速传感器14的输出信号小于预定参考车速时，控制器40确定出满足突然启动条件。
控制器40确定转向角度传感器22的输出信号是否超过第一预定角度且小于第二预定角度(S30)。
当扭力转向发生时，转向角度一般相对较小，当驾驶员想要转向时，设置转向角度限制以限制人工补偿扭矩的施加。
例如，当第一预定角度和第二预定角度分别设置为0.1度和10度时(其为相对较小的参考转向角度)，但这并不是限制性的。参考转向角度可以根据车辆类型而变化。
控制器40确定转向扭矩传感器24的输出信号是否小于预定转向扭矩(S40)。
当扭力转向发生时，转向扭矩一般相对较小，当驾驶员想要转向时，设置转向扭矩限制以限制人工补偿扭矩的施加。
预定转向扭矩可以设置为大约0.4至1Nm(其为相对较小的转向扭矩)，但这不是限制性的。参考转向扭矩可以根据车辆类型而变化。
当转向角度超过第一预定角度且小于第二预定角度，并且当转向扭矩小于预定转向扭矩时，控制器40确定为满足扭力转向补偿控制条件。
控制器40根据第一车轮转速传感器32和第二车轮转速传感器34的输出信号来确定补偿扭矩(S50)。
当左车轮与右车轮之间没有速度差时，补偿扭矩变为零；当左车轮与右车轮之间出现速度差时，补偿扭矩可以设置为与车轮转速差成正比的值。然而，这并不是限制性的，补偿扭矩可以根据车辆类型而变化。
补偿扭矩的最大值可以小于预定补偿扭矩极限值。由于车辆问题(而不是由于正常的扭力转向现象)会导致左车轮和右车轮之间过度的车轮转速差，因此补偿扭矩的最大值受到限制，因为过度的补偿扭矩可能会中断安全行驶。
例如，为了不干扰安全驾驶，补偿扭矩限制值设置为大约7至8Nm。然而，这并不是限制性的，补偿扭矩极限值可以根据车辆类型而变化。
图4提供了对根据本发明示例性实施方案的电动转向控制系统的解释。
根据第一车轮转速传感器32和第二车轮转速传感器34的输出信号，控制器40可以向电动转向装置50输出补偿扭矩信号，以控制车辆向左前轮60和右前轮70之中速度较快的车轮的方向移动。
扭力转向是指这样的现象：由于左车轮和右车轮之间的速度差而导致车辆向左车轮和右车轮之中速度较慢的车轮的方向移动。
例如，如图4所示，当左车轮60比右车轮70快时，车辆倾向于沿顺时针方向旋转。在这种情况下，控制器40向电动转向装置50输出控制信号，以控制沿逆时针方向产生补偿扭矩Tc。
虽然已结合目前被认为是实用的示例性实施方案对本发明进行了描述，但应当理解的是，本发明并不限于所公开的实施方案。相反，本发明意图涵盖在所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等价布置。

Claims (14)

1.一种电动转向控制方法，其包括：
测量车辆的运行状态，并通过控制器来确定车辆的运行状态是否对应于突然启动条件；
测量转向运行状态，并通过控制器来确定所述转向运行状态是否对应于扭力转向补偿控制条件；
当突然启动条件和扭力转向补偿控制条件满足时，根据左前轮和右前轮之间的速度差，通过控制器来确定补偿扭矩；
根据确定的补偿扭矩，通过控制器来向电动转向装置输出补偿扭矩信号。
2.根据权利要求1所述的电动转向控制方法，其中，所述车辆的运行状态包括发动机扭矩和车速。
3.根据权利要求2所述的电动转向控制方法，其中，当所述发动机扭矩超过预定参考发动机扭矩，并且车速低于预定参考车速时，所述突然启动条件得到满足。
4.根据权利要求1所述的电动转向控制方法，其中，所述转向运行状态包括转向角度和转向扭矩。
5.根据权利要求4所述的电动转向控制方法，其中，当所述转向角度超过第一预定角度且小于第二预定角度时，并且所述转向扭矩小于预定转向扭矩时，所述扭力转向补偿控制条件得到满足。
6.根据权利要求1所述的电动转向控制方法，其中，向所述电动转向装置发送补偿扭矩的信号，以控制车辆向左前轮和右前轮之中具有较高速度的车轮的方向移动。
7.根据权利要求6所述的电动转向控制方法，其中，所述补偿扭矩的最大值低于预定补偿扭矩极限值。
8.一种电动转向控制系统，其补偿电动转向装置的扭力转向，该电动转向控制系统包括：
车辆运行状态测量器，其测量车辆的运行状态并输出相应信号；
转向运行状态测量器，其测量转向运行状态并输出相应信号；
第一车轮转速传感器和第二车轮转速传感器，其测量左前轮和右前轮的转速并输出相应信号；以及
控制器，其根据所述车辆运行状态测量器和转向运行状态测量器的输出信号来确定突然启动条件和扭力转向补偿控制条件是否满足；当突然启动条件和扭力转向补偿控制条件满足时，根据所述第一车轮转速传感器和第二车轮转速传感器的输出信号来确定补偿扭矩，并向电动转向装置发送所述补偿扭矩。
9.根据权利要求8所述的电动转向控制系统，其中，所述车辆运行状态测量器包括发动机扭矩传感器和车速传感器。
10.根据权利要求9所述的电动转向控制系统，其中，当发动机扭矩传感器的输出信号超过预定参考发动机扭矩，并且所述车速传感器的输出信号指示车速低于预定车速时，所述控制器确定突然启动条件得到满足。
11.根据权利要求8所述的电动转向控制系统，其中，所述转向运行状态测量器包括转向角度传感器和转向扭矩传感器。
12.根据权利要求11所述的电动转向控制系统，其中，当所述转向角度传感器的输出信号超过第一预定角度且小于第二预定角度，并且所述转向扭矩传感器的输出信号小于预定转向扭矩时，所述控制器确定扭力转向补偿控制条件得到满足。
13.根据权利要求8所述的电动转向控制系统，其中，根据所述第一车轮转速传感器和第二车轮转速传感器的输出信号，所述控制器向电动转向装置输出补偿扭矩的信号，以控制车辆向左前轮和右前轮之中具有较高速度的车轮的方向移动。
14.根据权利要求13所述的电动转向控制系统，其中，所述补偿扭矩的最大值小于预定补偿扭矩极限值。
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