CN1760073A - 电力转向系统中的恢复控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在电力转向系统中进行恢复控制的方法，该方法能够增强转向后的恢复期间的恢复控制功能，该方法利用转向角度与转向角速度，通过判断转向角速度是否大于一个预定值来辨别恢复状态，并且只在相应的恢复状态中执行恢复控制。本发明的恢复控制方法包括设置恢复增益与恢复模式的第一步骤；获取恢复电流的第二步骤；判断转向角速度是否大于预定值的第三步骤；以及获得发动机驱动电流并通过根据所获得的发动机驱动电流控制发动机运转来实现恢复控制功能的第四步骤。

Description

电力转向系统中的恢复控制方法

技术领域

本发明涉及电力转向系统中的恢复控制方法，并且尤其涉及电力转向系统中的这样一种恢复控制方法，该方法能够在转向之后的恢复期间增强恢复控制功能，它利用转向角度及转向角速度，通过判断转向角速度是否大于一个预定值来区分恢复状态，并且仅根据对应的恢复状态来进行恢复控制。

背景技术

一般而言，在机动车辆上都装有电子控制元件(后文中称为“ECU”)，该控制元件从各种输入传感器接收检测到的电信号，并在输出端输出电控制信号来操纵各种工作装置。

同时，还开发出了一种EPS系统，该系统利用这样的一个ECU、根据车辆的速度来减小司机方向盘的驱动力，从而实现轻松快捷的转向操作。如图1中所示，该EPS系统中包括一个传感器元件1，比如一个检测车辆速度的速度传感器、检测发动机的相对转向角度的发动机位置传感器(或是转向角度传感器-如果该车辆拥有转向角度传感器的话)、检测司机方向盘扭矩的扭矩传感器等等，一个ECU 2，该元件从传感器元件1接收检测到的信号，并输出各种发动机控制信号及操作信号，以便减小司机方向盘的驱动力，还包括一个发动机控制与驱动元件3，该元件根据来自ECU 2的发动机控制信号及操作信号控制发动机的工作，并通过一个转向辅助力来操作转向机构，该转向辅助力是根据发动机的运转由一个生成动力引起的。

如此构造的EPS系统中除了通常的液压动力转向系统外还包括一个附属装置，比如电动机或减速齿轮，从而增加了摩擦。因此，在转向期间会出现比如摩擦感或稳定性变差的特性。

因此，转向扭矩相对于转向输入角度的关系图线将被示出，在该图中，迟滞现象比其他液压动力转向车辆严重。在原有技术中，恢复控制功能被用来补偿这种缺陷。

特别地，在发现转向后方向盘的回转速度或滞留角度未被保持时，就要执行恢复控制。也就是说，如果司机放开方向盘，就要利用一个绝对转向角度信号来产生一个辅助电流，通过该电流使方向盘朝向一个中间位置，从而令方向盘在转向后容易回复原位。

然而，在原有技术的恢复控制方法中，恢复状态的辨别是通过判断司机是否放开方向盘来完成的，当扭矩传感器的信号小于一个预定值时就认为司机放开了方向盘。因此，如果司机缓慢释放方向盘而不是完全放开方向盘，就会出现一个问题，即不会施加完全的恢复控制，这是由于方向盘上存在一个较小的扭矩量。

换句话说，如图2中所示，设置一个对应于车辆速度的恢复增益(S1)，设置一个对应于转向角度的恢复模式(S2)，然后通过将恢复增益与恢复模式相乘来得到一个恢复电流(S3)。

随后，要判断转向扭矩是否位于死区内(死区就是扭矩不可能落入的范围)(S4)。

如果步骤S4的判断结果表明，由于司机放开了方向盘，而导致方向盘并没有处在一个平直的移动状态，而且转向扭矩位于死区内，那么一个辅助电流与步骤S3中得到的恢复电流就会被相加以获得一个发动机驱动电流(S5)。所述的辅助电流是结合扭矩传感器信号以及车辆速度信息计算得到的。最后，根据步骤S5中得到的发动机驱动电流来控制发动机的运转，从而实现恢复控制功能。

然而，在上述的恢复控制方法中，恢复状态是根据转向扭矩来识别的，就像在步骤S4中那样，然后才能执行恢复控制。随后，如果司机在车辆转向期间将方向盘向左右方向略微转动，就会立即出现恢复状态与转向状态间的频繁切换。由于这一原因，恢复控制逻辑就会产生不连续的发动机驱动电流，从而引起司机感觉转向感不平稳的问题。

发明内容

在本发明的设计中考虑了现有技术中的问题，因此本发明的一个目标就是要在EPS系统中提供一种恢复控制方法，该方法能够获得增强的恢复控制功能，从而在转向之后的恢复期间得到较平滑的转向感，该方法利用转向角度与转向角速度来辨别恢复状态，在转向角速度大于一个预定值的条件下辨别恢复状态并执行恢复控制，当转向角速度处于交替状态时不执行所述的恢复控制，这种情况在方向盘被握住时才会出现，而当方向盘的恢复速度大于某个预定值时就执行所述的控制。

为了实现上述目标，根据本发明提供了一种在电力转向系统中进行恢复控制的方法，该方法包括：在EPS系统的一个ECU中设置对应于车辆速度的恢复增益并设置对应于转向角度的恢复模式的第一步骤；通过将第一步骤中设置的恢复增益与恢复模式相乘从而得到一个恢复电流的第二步骤；判断右转车辆转向位置上的转向角速度是否大于逆时针(CCW)方向下限值或是判断左转车辆转向位置上的转向角速度是否大于顺时针(CW)方向下限值的第三步骤；以及第四步骤，即当第三步骤中的判断结果表明右转车辆转向位置上的转向角速度大于逆时针方向下限值或是左转车辆转向位置上的转向角速度大于顺时针方向下限值时，通过将一个辅助电流与第二步骤中得到的恢复电流相加来得到一个发动机驱动电流，并根据获得的发动机驱动电流控制发动机运转，从而实现恢复控制功能。

附图说明

根据下文中参照附图对具体实施方式所进行的说明，本发明的其他目标及其他方面内容将变得显而易见，在所述的附图中：

图1示出了传统EPS系统的结构框图；

图2示出了一幅流程图，该图展示了EPS系统中现有技术的恢复控制方法；以及

图3示出了一幅流程图，该图展示了EPS系统中符合本发明的恢复控制方法。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地说明本发明的EPS系统中的恢复控制方法。

如图1中所示，EPS系统中包括一个传感器单元1，其中包括一个车辆速度传感器、一个发动机位置传感器、一个扭矩传感器等，系统中还包括一个ECU 2以及一个发动机控制与驱动单元3。

在下文中，将参照图3来说明在如此构建的EPS系统中执行的符合本发明的恢复控制方法。

首先，EPS系统的ECU 2设置一个对应于车辆速度的恢复增益(S11)，所述的车辆速度是通过传感器单元1中的车辆速度传感器检测出来的，还要设置一个对应于转向角度的恢复模式(S12)，所述的转向角度是通过传感器单元1中的发动机位置传感器检测出来的。

接着，将在步骤S11中设置的恢复增益以及在步骤S12中设置的恢复模式相乘，以便得到一个恢复电流(S13)。

然后，要判断转向角度-即通过传感器单元1中的发动机位置传感器(或是转向角度传感器)检测到的转向位置-是否处在车辆右转的位置，以及转向角速度是否大于逆时针(-)方向的下限值(S14)。从判断的结果看来，如果不是转向位置是车辆右转时所处的位置及转向角速度大于逆时针(-)方向的下限值，那么就要判断通过传感器单元1中的发动机位置传感器检测到的转向位置是否是车辆左转时所处的位置，以及转向角速度是否大于顺时针(+)方向的下限值(S15)。

换句话说，要通过比较转向角速度与逆时针(-)方向转速下限值以及顺时针(+)方向转速下限值的绝对值，来判断转向角速度是否大于某个参考转向角速度。这样做是为了只在方向盘的恢复速度大于预定值时才进行恢复控制。

之后，作为步骤S14和S15的结果，如果转向位置是车辆右转时所处的位置并且转向角速度大于逆时针方向的下限值，或者转向位置是车辆左转时所处的位置并且转向角速度大于顺时针方向的下限值，那么ECU 2就会通过将辅助电流与步骤S13中得到的恢复电流相加来得到一个发动机驱动电流(S16)。最后，根据步骤S16中获得的发动起驱动电流来控制发动机的运转，从而实现恢复控制功能。

从上文中可见，在本发明中，司机所感觉到的转向感可以通过执行恢复控制来增强，所述恢复控制的执行方式是利用转向角度及转向角速度作为施加恢复控制的条件、并在转向角速度大于细分条件中的某个预定值时决定一个恢复状态。

如上所述，本发明能够实现增强的恢复控制功能，从而在转向之后的恢复期间得到较平滑的转向感，该方法利用转向角度与转向角速度来辨别恢复状态，在转向角速度大于一个预定值的条件下辨别恢复状态并执行恢复控制，当转向角速度处于交替状态时不执行所述的恢复控制(这种情况在方向盘被握住时才会出现)，而当方向盘的恢复速度大于某个预定值时就执行所述的控制。

换句话说，只有当方向盘的恢复速度大于某个预定值时，才执行恢复控制。因此，在转向并保持转向角度的情况下，司机可以获得改善的转向感。

Claims (1)

1.一种在电力转向系统中进行恢复控制的方法，该方法包括：

第一步骤，在EPS系统的一个ECU中设置对应于一个车辆速度的恢复增益，并设置对应于一个转向角度的恢复模式；

第二步骤，通过将第一步骤中设置的恢复增益与恢复模式相乘从而得到一个恢复电流；

第三步骤，在执行了第二步骤之后，判断转向角度是否是车辆右转时所处的转向位置以及转向角速度是否大于逆时针方向的一个下限值，或是判断转向角度是否是车辆左转时所处的转向位置以及转向角速度是否大于顺时针方向的一个下限值；以及

第四步骤，当第三步骤中的判断结果表明右转车辆转向位置上的转向角速度大于逆时针方向下限值或是左转车辆转向位置上的转向角速度大于顺时针方向下限值时，通过将一个辅助电流与第二步骤中得到的恢复电流相加来得到一个发动机驱动电流，并根据获得的发动机驱动电流控制发动机运转，从而实现恢复控制功能。

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