用于電動助力轉向行程終端的控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有助力轉向齒條的汽車。控制流經電動助力電機的最大電流強度來調整接近齒條行程終端位置的助力轉矩。基于包括轉向盤旋轉加速度值的參數，進行或激活對助力轉矩的控制，通過控制助力轉矩來達到目標減速值或者轉向盤的旋轉曲線，從而當轉向系統接觸轉向鎖止動器時，使得有可能減小震動和噪音。
【專利說明】用于電動助力轉向行程終端的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明基本上涉及汽車的轉向系統，特別是電動助力轉向系統。此外，本發明特別地涉及一種對該轉向系統齒條的行程終端進行控制的方法，特別是，為了限制當轉向系統接觸轉向鎖止動器時所產生的震動和噪音。
【背景技術】
[0002]汽車的電動助力轉向系統包括一個電動助力電機,該電動助力電機，通過轉矩或者電力，來增加汽車駕駛員手動施加在轉向盤上的力，所述施加在轉向盤上的力應用于轉向柱或轉向齒桿，或者直接應用于齒條上。當使用助力功能時，具有些許強度的電流流過電動助力電機的線圈，該電流強度由根據預設的“助力定律”所確定的多種參數來決定。
[0003]汽車在處于某種駕駛或運行的環境下，齒條以相對高的速度接觸機械行程終端止動器，從而產生振動和噪音。實際上，接觸機械止動器會引起非常突然的減速，在非常短的距離內，齒條的速度從高速降至0，因此，相當于轉向系統的震動激勵，就如“錘打”。
[0004]如果助力定律并不適用于達到行程終端的情況，上述助力轉向的不良效應將被放大。
[0005]法國專利FR2810614已經提出，基于轉向盤的旋轉角度值或由傳感器提供的等量值，電子控制流過助力電機的最大電流強度，從而減小或限制當轉向系統接觸轉向鎖止動器時的最大強度。
[0006]更特別地，法國專利FR2810614提出了一種電子控制裝置，特別是電子計算機，根據編程曲線，基于轉向盤旋轉角或等量值，來減小流過助力電機的最大電流強度。最大強度可以因此連續減小，超過預設轉向盤的旋轉角度，達到接觸轉向鎖止動器時達到可應用的減小值。
[0007]該已知方法特別地用于，當保持行程終端位置時，減小流過助力電機的電流強度，從而維護助力電機避免其過熱。然而，該方法并未考慮例如同樣可減小行程終端的震動和噪音的轉向盤旋轉速度的動態參數。
[0008]專利US6408235公開了一種類似的方法，其中不僅考慮了轉向盤的旋轉角，還考慮了轉向盤的角速度，實際的角速度與“目標”角速度對比，在閉環控制下，基于速度的不同調整助力轉矩。因此，行程終端的震動一定程度的減小。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于改善上述已知的方法，通過施加一種功能來更好地適應于具體遇到的情況，來更好地減小行程終端的震動和噪音。
[0010]為此，本發明涉及一種具有電動助力的汽車轉向齒條的行程終端的控制方法，其中，在接近齒條行程終端位置，控制流過電動助力電機的最大電流強度來調整助力轉矩，從而減小當轉向系統接觸轉向鎖止動器時的震動和噪音，所述方法的特征在于在接近行程終端位置，基于包括轉向盤旋轉加速度值的參數，進行或激活對助力轉矩的控制，通過控制助力轉矩來達到目標減速值或者轉向盤的旋轉曲線(profile)。
[0011]因此，本發明的原理在于對減速目標的調整，而不是對位置或速度的調整，從而允許:
[0012]-一方面，在汽車駕駛員可以加速轉向盤向止動器旋轉移動的情況下，可以更早和更有效率的啟動；
[0013]-另一方面，駕駛員施加平穩柔和的啟動，提供對移動更為自然的感覺；
[0014]特別地，本發明方法的目的不在于以任何方式改變駕駛員的感覺，如果在遠離止動器時啟動轉向鎖，或者如果接近止動器但以充分柔和的方式啟動，便不會出現急劇加速。因此，轉向盤的操作并不必要“超負荷”。
[0015]在本發明的方法的一個優選實施例中，在接近行程終端位置，這種助力轉矩控制的特別功能，高在轉向盤的旋轉加速度高于閾值時激活，并且通過短路主循環回路來控制助力轉矩。
[0016]換言之，本發明的特殊功能通過獨立循環回路實施，并不與對初設的助力轉矩進行簡單調制相類似(不包括前述專利FR2810614所述的權重系數與助力轉矩相乘)。此外，獨立循環回路的啟動，換言之，本發明的特殊功能可以有利地基于測量的助力轉矩，特別是基于在進入運行該功能的時間點的助力轉矩。
[0017]必要時，允許完全取消助力，甚至可能地會產生反助力，在所有情況下均是有效地，這是從減小行程終端的震動和噪音的角度看(不可能簡單地乘以權重系數)。特別地，“抗噪音”啟動的有效性，與例如雪天的高附著力和低附著力的情況相同。不論主助力循環回路定律和汽車底盤施加在轉向桿上力的大小，所述啟動維持相同。該功能的獨立性同樣促進了其自身的發展和調整。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]參見說明書隨后的內容以及相關附圖，本發明將被更好的理解，唯一的附圖舉例說明了一種本發明的行程終端控制方法的實施方式。
【具體實施方式】
[0019]本發明的方法包括一個準備步驟(未圖示)，基于與電動助力電機相關聯的編碼器，或轉向盤角度位置傳感器或者轉向柱提供的位置信息，通過計算相對于止動器與之最近的齒條的絕對距離，來確定兩個齒條機械行程終端的位置。
[0020]具體而言，提供來自轉向系統外部的傳感器的轉向盤的絕對角度信息，例如設置在轉向柱上的傳感器，在汽車的初次使用期間，應用通過記錄得到的絕對角度信息，并基于隨后的操作得到最高與最低掃描角度值。當最高值與最低值之差達到齒條已知的總行程的相應值時，由于其包括由轉向齒輪箱維度所定義的特殊尺寸，所確定的最高值和最低值的平均值作為補償或修正的形式記錄來應用于轉向盤或者轉向柱的角度，所述角度補償對應于距離補償(修正應用于齒條相對于兩個行程終端止動器的距離)。
[0021]如果由與電動助力電機相關的編碼器僅提供相對角度，在每次汽車啟動之后，允許特殊功能檢測，如果齒條靠近，將同時出現多個重要信息:
[0022]扭力桿的轉矩高于閥值，轉向盤的旋轉速度低于閥值和扭力桿的角轉矩梯度。如果滿足所需的條件，因此可能補償相對于編碼器提供的相對角度的實際止動角的止動位置是可知的。因此，相對于行程終端止動器的齒條的角距離或者線距離能再次出現。
[0023]準備步驟執行過后，實際實施的方法步驟如下所述。
[0024]在第一步驟中，應用數值表和根據相對于機械止動器，以及轉向盤當前的旋轉速度信息的距離信息，可以確定轉向盤旋轉的最大允許加速度，因此，為了防止噪音，轉向盤的速度低于到達止動器的所需最大速度，給予駕駛員柔和減速的感覺。
[0025]在第二步驟中，根據當前的轉向盤旋轉速度信息，計算轉向盤的當前加速度，能提供高精準度，低測量噪音和由與電動助力電機相關的編碼器提供的快速取樣。
[0026]在第三步驟中，轉向盤的當前加速度(通過步驟二獲得)與最大允許加速度相比較(通過步驟一獲得)，通過增益，獲取修正的偏差，從而在時間步驟中，減小目標助力轉矩。
[0027]在第四步驟中，檢查是否滿足啟動功能的許可條件，即:
[0028]-第一條件:相對于機械止動器的齒條的絕對距離低于閥值(換言之:所述功能僅在“靠近止動器”區域啟動)；
[0029]-第二條件:汽車速度低于閥值(換言之:所述功能僅在汽車低速的條件下啟動)。
[0030]如果上述兩個條件同時滿足，當前助力轉矩確定了最大助力值，從中減去第三階段獲得的減小目標助力轉矩。用于計算最大助力值的分支獨立于控制助力轉矩的主分支。
[0031]主分支的目標助力飽和達到前述的最大值，并且新的目標助力傳送到電動助力電機。
[0032]唯一的附圖以簡單的方式描述了本發明的方法中的四個步驟。
[0033]本身已周知，本發明并不局限于上述的單個實施例，也包括遵循同樣原理的相反地、全部替代的實施例，特別是用于獲取可用信息而不用顧及傳感器性質和位置。
【權利要求】
1.一種具有電動助力的汽車轉向齒條的行程終端的控制方法，其中，在接近齒條行程終端位置，控制流過電動助力電機的最大電流強度來調整助力轉矩，從而減小當轉向系統接觸轉向鎖止動器時的震動和噪音，其特征在于在接近行程終端位置，基于包括轉向盤旋轉加速度值的參數，進行或激活對助力轉矩的控制，通過控制助力轉矩來達到目標減速值或者轉向盤的旋轉曲線。
2.根據權利要求1所述的行程終端的控制方法，其特征在于在接近行程終端位置，助力轉矩的控制的特別功能，在轉向盤的旋轉加速度高于閾值時激活，并且通過短路主循環回路來控制助力轉矩。
3.根據權利要求2所述的行程終端的控制方法，其特征在于所述特殊功能基于測量的助力轉矩，特別是基于在進入運行該功能的時間點的助力扭矩。
4.根據權利要求2或3所述的行程終端的控制方法，其特征在于所述特殊功能僅在汽車速度低于閥值時啟動。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的行程終端的控制方法，其特征在于包括一個準備步驟，基于與電動助力電機相關聯的編碼器，或轉向盤角度位置傳感器或者轉向柱提供的位置信息，通過計算相對于止動器與之最近的齒條的絕對距離，來確定兩個齒條機械行程終端的位置。
【文檔編號】B62D5/04GK104302535SQ201380014208
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年3月12日 優先權日:2012年3月15日
【發明者】阿蘭·吉耶蒙, 羅曼·莫雷蒂 申請人:捷太格特歐洲公司