CN113928408B Sbw转向系统及其方向盘反作用扭矩信号生成方法和装置 （汉拿万都株式会社）

DE102017213415A1,20US2005205339A1,2005.09.22US2002107621A1,2002.08.08US2015151743A1,2015SBW转向系统及其方向盘反作用扭矩信号生SBW转向系统及其方向盘反作用扭矩信号生2确定目标频率，所述目标频率被确定为(i)车轮每秒的转数或所述转数的倍数或(ii)通过将所述车辆每秒的移动距离除以π再除以车轮直径而获得齿条力信号处理器，该齿条力信号处理器用于生成从所述车辆的转向柱的转向扭矩和用于移动所述线控转向系统的齿条杆的驱动马达的马达扭矩而反作用扭矩信号发生器，该反作用扭矩信号发生器用于基于其中，所述齿条力信号处理器被配置为使用陷波滤波器生成所述特定裕度频率是根据所述车辆的驾驶环境或驾驶模式而不2.根据权利要求1所述的装置，其中，仅当检测到制动踏板操作时才执行目标频率确在静音模式下将所述特定裕度频率设置得高，并且在动态在检测到车辆振动后，在由车轮旋转造成的振动的影响大的在所述车辆处于移动状态时基于所述车轮的转速确定目标频为(i)车轮每秒的转数或所述转数的倍数或(ii)通过将所述车辆每秒的移动距离除以π再生成从齿条力信号中排除了包含所述目标频率的截止频带述齿条力信号基于施加至所述车辆的转向柱的转向扭矩和用于移动所述线控转向系统的根据基于所述经滤波的齿条力信号而确定的目标反作用扭矩生成转向反作用扭矩信转向反馈致动器，该转向反馈致动器用于根据所述转向反作用扭其中，齿条力信号处理器被配置为使用陷波滤波器滤波的齿条力信号，所述陷波滤波器被设置为具有在所述目标频率的两侧的特定裕度频3所述特定裕度频率是根据所述车辆的驾驶环境或驾驶模式而不其中，仅当所述制动踏板传感器检测到制动踏板操在所述车辆处于移动状态时基于车轮的转速确定目标频率，所述目标频率被确定为(i)车轮每秒的转数或所述转数的倍数或(ii)通过将所述车辆每秒的移动距离除以π再除生成从所述车辆的齿条力信号排除了包含所述目标频率的截止频带的经滤波的齿条其中，齿条力信号处理器被配置为使用陷波滤波器滤波的齿条力信号，所述陷波滤波器被设置为具有在所述目标频率的两侧的特定裕度频所述特定裕度频率是根据所述车辆的驾驶环境或驾驶模式而不8.根据权利要求7所述的方法，其中，仅当检测到制动踏板操作时才执行目标频率确4[0001]本公开的实施方式涉及用于生成方向盘反作用扭矩的装涉及线控转向系统中基于车轮转速和齿条力生成被去除了不必要的振动分量的转向反作[0002]车辆的线控转向(SBW)转向系统是指代替去除方向盘和车轮之间的诸如转向柱或以包括连接到方向盘以检测施加到方向盘的扭矩的扭矩检测单元以及作为马达装置以通过下齿条杆(rackbar)根据转向向方向盘提供反作[0004]此外，下级装置可以生成与施加至方向盘的转向扭矩成比例的转向辅助扭矩信驱动用于向左和向右移动连接至车轮的拉杆的齿条杆的小齿轮(piniongear)或滚珠螺母[0005]该SBW可以在没有包括方向盘、转向柱和SFA的上级单元与包括齿条杆驱动单元提供反作用扭矩或根据取决于诸如路面之类的外部输入的齿条力变化而向方向盘提供适[0011]在此背景下，本公开的一个方面在于提供用于在线控转向(SBW)转向系统中向方[0012]本公开的另一方面在于提供能够在SBW转向系统中向方向盘提供从中去除了诸如5摆振或颤振之类的不必要振动分量的反作用扭矩[0013]本公开的另一方面在于提供能够通过基于车轮的转速衰减齿条力信号当中的特定截止频带以计算反作用扭矩来改善在SBW转向系统中向方向盘提供的反馈扭矩或反作用[0014]本公开的另一方面在于提供如下装置及方法：其能够在SBW系统中向方向盘提供[0019]可以基于施加至车辆的转向柱的转向扭矩和用于移动SBW系统的齿条杆的驱动马[0022]根据本公开的实施方式，可以在SBW转向系统中向方向盘提供从中去除了诸如摆特定截止频带以计算反作用扭矩来改善在SBW转向系统中向方向盘提供的反馈扭矩或反作6[0025]图1例示了其中可以使用根据本实施方式的转向反作用扭矩信号生成装置的SBW[0026]图2是根据本实施方式的包括转向反作用扭矩信号生成装置的SBW系统的功能框[0031]图7例示了根据本实施方式的经滤波的齿条力信号和目标反作用扭矩之间的映射[0032]图8例示了根据本实施方式的在用于生成经滤波的齿条力信号的齿条力信号处理[0034]图10例示了通过应用本实施方式去除了摇摆和颤抖振动分量的反作用扭矩信号[0038]图1例示了其中可以使用根据本实施方式的转向反作用扭矩信号生成装置的SBW7通过辅助电流控制图生成用于转向反作用扭矩和转向辅助力的控制信号的电子控制单元(ECU)140、以及根据ECU的控制信号独立使车辆的左轮和右轮18中的每一个转向的一个或条杆20的驱动马达或驱动致动器150可以被表示为构成SBW系统的下级的道路车轮致动器过拉杆19和齿条杆109传递到左轮和右施方式的反作用扭矩信号生成装置200或ECU140的控制信号产生对抗驾驶员施加到方向控制图生成转向辅助控制信号并基于该信号通过驱动致动器150向左或向右移动齿条杆8提供反作用扭矩或根据取决于诸如路面之类的外部输入的齿条力变化而向方向盘提供适[0054]为此，可以使用低通滤波器(LPF)以用于SBW系统的低端低通滤波器(LPF)的情况下，存在的问题在于在提供反作用力时要反映的必要信息也被去的一定截止频带来改善在SBW转向系统中向方向盘提供的反作用扭矩的感觉的方式。在本[0057]图2是包括根据本实施方式的转向反作用扭矩信号生成装置的SBW系统的功能框根据本实施方式的反作用扭矩信号生成装置200，其用于基于经滤波的齿条力信号生成目[0063]转向反馈致动器(SFA)320可以是指基于由反作用扭矩信号生成装置生成的反作9确定器210、齿条力信号处理器220、目标反作用扭矩确定器230和反作用扭矩信号发生器[0068]目标频率确定器210可以基于车轮转速信息来确定目标频率fc，车轮转速信息可和连接到方向盘的SFA装置是机械分离的，因此难以应用普通电动转向装置的用于去除摇作用扭矩的齿条力信号的一部分并据此生成方向盘反作用扭矩，来在SBW系统中有效地衰[0082]齿条力信号处理器220可以执行用于生成从车辆的齿条力信号中排除包含目标频[0083]齿条力信号处理器220可以使用陷波滤波器来实现，该陷波滤波器被设计为具有[0084]陷波滤波器用于从测量到的或估计出的齿条力信号中去除对应于摆振/颤振噪声[0090]此外，根据本实施方式的转向反作用扭矩信号生成装置200中的目标反作用扭矩确定器230可以基于经滤波的齿条力信号来确定目[0091]即，目标反作用扭矩确定器230可以确定从估计出的齿条力中去除了截止频带的[0092]可以按照特定的调谐图来确定与经滤波的齿条力信号相对应的目标反作用扭矩[0093]反作用扭矩信号发生器240可以生成与所确定的目标反作用扭矩相对应的反作用[0094]反作用扭矩信号被提供给转向反馈致动器320或反作用马达，并且相应地通过驱[0099]参照图4，车辆的前轮和后轮的转速信息和制动踏板信息可以施加至截止目标频板传感器施加了制动踏板的运动检测信息时才基于车轮转速信息来计[0102]反作用扭矩信号生成模块M430可以根据预定的调谐图确定与经滤波的齿条力值[0105]本公开的实施方式中所使用的齿条力信号可以是基于车辆转向系统的小齿轮根据本实施方式的去除了截止频带的经滤波的齿条力信号[0116]根据本实施方式的齿条力信号处理器220可以输出去除了包含目标频率的截止频[0118]图7例示了根据本实施方式的经滤波的齿条力信号和目标反作用扭矩之间的映射[0119]参照图7，在经滤波的齿条力信号F'ra[0121]经滤波的齿条力信号F'rack与目标反作用扭矩Tr之间的关系不限于图7的示例，[0122]经滤波的齿条力信号F'rack与目标反作用扭矩Tr之间的关系可以被定义为如图7[0123]图8例示了根据本实施方式的在用于生成经滤波的齿条力信号的齿条力信号处理[0124]根据本实施方式的齿条力信号处理器220可以被实现为陷波滤波器或自适应滤波[0125]如图8所示，该陷波滤波器可以被设计为在目标频率fc的两侧具有特定的裕度频[0126]陷波滤波器可以使超过目标频率fc两侧的裕度频率Δf的信号没有衰减地原样通[0127]如上所述，陷波滤波器用于从测量到的或估计出的齿条力信号中去除与摆振/颤Δf适当地设置为调谐参数。[0132]图10例示了通过应用本实施方式从中去除了摇摆和颤抖振动分量的反作用扭矩[0133]根据以上配置，反作用扭矩信号发生器240可以生成与所确定的目标反作用扭矩[0136]此外，如上所述的根据本实施方式的反作用扭矩信号生成装置200以及其中所包信号发生器240可以被实施为SBW转向系统的控制装置或标反作用扭矩确定器230和反作用扭矩信号发生器240可以被实施为能够执行每个相应功每个软件模块可以在特定时间在SBW转向系统中所包括的诸如ECU之类的算术处理装置中车轮的转速确定目标频率的步骤(S1010)；生成从车辆的齿条力信号中排除了包含目标频率的截止频带的经滤波的齿条力信号的步骤(S1020)；基于经滤波的齿条力信号确定目标反作用扭矩的步骤(S1030)；以及基于目标反作用扭矩生成转向反作用扭矩信号的步骤[0141]该生成SBW系统的转向反作用扭矩信号的方法可以由参照图2至图8描述的转向反选地，目标频率可以被确定为通过将车辆每秒的移齿条力信号生成(S1020)、目标反作用扭矩确定(S1030)和转向反作用扭矩信号生成元件中的一些或全部可以通过具有一个或更多个程序模块的一个或更多个计算机程序选意指在相应的配置中或元件可以进一步包括一个或更多个其他配置或元件。除非另有定[0147]以上描述是