具有越野阻尼的磁扭矩叠加转向系统技术方案

本发明专利技术涉及一种具有越野阻尼的磁扭矩叠加转向系统。描述了用于在磁扭矩叠加(MTO)转向系统中生成阻尼扭矩的技术方案。示例方法包括基于车辆速度值、手轮速率值以及压差值生成阻尼扭矩。该方法进一步包括检测越野状况，并且响应于此，基于车辆速度值、手轮速率值、压差值以及手轮角度值中的一个或多个计算越野阻尼扭矩信号。该方法还包括响应于检测到的越野状况通过越野阻尼扭矩信号缩放所述阻尼扭矩。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本申请要求2015年07月22日提交的美国临时申请号62/195,507的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本申请涉及为磁扭矩叠加(MTO)转向系统提供越野阻尼。
技术介绍
液压转向系统使用动力转向泵来将加压的液压流体提供到再循环球式转向齿轮或齿条与齿轮式转向齿轮。驾驶员向集成在转向齿轮中的转向阀施加一定量的扭矩，所施加的扭矩的量指示辅助水平。在阀组件中并入了磁性致动器的液压转向系统便于在液压系统上实施技术，诸如可变作用力、牵拉修正、主动阻尼、主动回正等等。因此，需要在越野阻尼算法中提供用于磁扭矩叠加的额外算法。
技术实现思路
根据一个或多个示例，一种在磁扭矩叠加(MTO)转向系统中生成阻尼扭矩的方法包括基于车辆速度值、手轮速率值以及压差值生成阻尼扭矩。该方法进一步包括检测越野状况，并且响应于此，基于车辆速度值、手轮速率值、压差值以及手轮角度值中的一个或多个计算越野阻尼扭矩信号。该方法还包括响应于检测到的越野状况通过越野阻尼扭矩信号缩放阻尼扭矩。根据一个或多个示例，一种使用MTO的转向系统包括越野阻尼模块，其计算越野阻尼信号。转向系统进一步包括扭矩生成模块，其接收来自越野阻尼模块的越野阻尼信号。扭矩生成模块基于越野阻尼信号和阻尼混合信号计算阻尼扭矩值。根据一个或多个示例，一种转向系统的扭矩模块基于车辆速度值、手轮速率值以及压差值生成阻尼扭矩。扭矩模块进一步检测越野状况。响应于所检测到的越野状况，扭矩模块基于车辆速度值、手轮速率值、压差值以及手轮角度值中的一个或多个计算越野阻尼扭矩信号。扭矩模块进一步使用越野阻尼扭矩信号缩放阻尼扭矩。其他的技术方案如下：方案1.一种在基于磁扭矩叠加(MTO)的转向系统中生成阻尼扭矩的方法，所述方法包括：基于车辆速度值、手轮速率值以及压差值生成阻尼扭矩；以及检测越野状况，并且响应于此：基于所述车辆速度值、所述手轮速率值、所述压差值以及手轮角度值中的一个或多个计算越野阻尼扭矩信号；以及通过所述越野阻尼扭矩信号缩放所述阻尼扭矩。方案2.根据方案1所述的方法，其中，基于预定范围内的车辆速度值检测所述越野状况。方案3.根据方案1所述的方法，其中，计算所述越野阻尼信号包括：设定启用值；以及根据预定速率将所述越野阻尼信号的值倾斜变化至所述启用值。方案4.根据方案3所述的方法，其中，所述设定所述启用值包括：计算步长值(stepvalue)；以及响应于所述步长值低于预定最小值，设定所述启用值为第一值，并且响应于所述步长值高于预定最大值，设定所述启用值为第二值。方案5.如根据方案4所述的方法，其中，计算所述步长值包括：响应于正在反向传动的所述转向系统增加所述步长值；以及响应于不是正在反向传动的所述转向系统减小所述步长值。根据结合附图的下述描述，这些和其它优势及特征将变得更加明显。附图说明视为本专利技术的主题在说明书结尾处的权利要求中特别指出且明确声明。根据结合附图的下述详细描述，本专利技术的前述和其它特征以及优势将变得明显。图1示出了磁扭矩叠加(MTO)转向系统的示例部件的框图；图2示出了MTO扭矩模块的部件；图3示出了越野阻尼模块的示例部件的框图；图4示出了有效车辆速度模块的示例部件；以及图5示出了用于将越野阻尼信号提供给MTO转向系统的扭矩生成模块的示例方法的流程图。具体实施方式如本文中使用的，术语“模块”以及“子模块”涉及一个或多个处理电路，诸如专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或成组的)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他合适的部件。如能够理解的是，下面描述的子模块能够被组合和/或被进一步分开。本文中描述的技术方案便于在越野状况期间为车辆的转向系统提供阻尼。例如，启用模块至少部分地基于车辆速度值、手轮速率值、手轮角度值和压差值之一提供越野阻尼扭矩信号。越野阻尼混合模块基于压差提供阻尼混合信号。求积计算模块根据越野阻尼扭矩信号和阻尼混合信号的乘积提供阻尼扭矩值。图1示出了磁扭矩叠加(MTO)转向系统的示例部件的框图。可理解的是，MTO转向系统具有额外的部件，示出了其子集。MTO转向系统包括MTO扭矩模块110，其接收转向系统中活塞上的压差的测量值作为输入。MTO扭矩模块110还接收车辆信号，诸如车辆速度信号、驾驶员扭矩信号的估计、手轮角度信号、手轮速度(未示出)，用于生成所需的MTO扭矩命令。MTO扭矩模块110使用输入信号生成MTO扭矩命令，并将该命令发送至电流命令模块120。电流命令模块120将MTO扭矩命令转换为电流命令。电流命令进一步应用于MTO转向齿轮中的磁性致动器线圈。电流命令模块120还将电流命令发送至驾驶员扭矩估计模块130。驾驶员扭矩估计模块130进一步接收测量到的压差。驾驶员扭矩估计模块130使用输入生成手轮扭矩估计信号。驾驶员扭矩估计模块130通过延迟单元140将手轮扭矩估计信号发送至MTO扭矩模块110。MTO扭矩模块110使用延迟的手轮扭矩估计信号，用于计算用于下一循环的下一MTO扭矩命令。在一些情况下，诸如卡车的情形中，驾驶员可采用配备了MTO转向系统越野车辆。在这种情况下，与车辆在更加平缓的地形(诸如铺设道路)上驾驶时相比，更粗糙(或更崎岖)的越野地形对MTO转向系统赋予更大的力。由这样更粗糙地形导致的力产生增加的扭矩水平，并且使方向盘加速远离中心。驾驶员需要克服这样增加的扭矩水平。通常，为了减少在这种状况下驾驶员的疲劳，转向系统加入了减震器。然而，减震器是昂贵的，并且具有甚至在不需要时也提供阻尼的额外劣势。由此，使用减震器(或其它阻尼器)的传统技术方案降低了大多数时间的转向性能，车辆在该大多数时间期间在更加平缓的表面诸如道路上运行。本文中描述的技术方案便于MTO转向系统提供阻尼，而没有额外的减震器(一个或复数个)或阻尼器(一个或复数个)的花费。在一个或多个示例中，MTO转向系统基于车辆速度接收阻尼信号。然而，仅使用车辆速度来启用阻尼信号可能会阻止MTO转向系统区分是驾驶员主动转向远离中心的情形(诸如低速停车情形)还是来自地形的输入迫动方向盘离开中心(驾驶员反作用于其)的情形。因此，本文中描述的技术方案，除了生成阻尼信号之外，还基于额外参数触发阻尼信号的生成。由此，本文中描述的技术方案检测来自地形的意外输入并提供对应的阻尼信号以便于减少驾驶员疲劳。图2示出了MTO扭矩模块110的部件，其便于将阻尼扭矩信号提供给MTO转向系统。MTO扭矩模块110实施本文中描述的技术方案，并且便于检测来自地形的意外输入，并且提供对应于该意外输入的阻尼扭矩。因此，替代地或额外于提供用于更平缓驾驶状况的阻尼扭矩，如图1中所示，图2中示出的MTO扭矩模块110还基于地形提供阻尼扭矩信号。例如，除了其他部件外，MTO扭矩模块110还包括阻尼系数模块210、混合模块220、越野阻尼模块230以及扭矩生成模块240。除了其他信号外，到MTO扭矩模块110的输入信号还包括车辆速度信号、手轮速度信号、手轮角度信号以及压差信号的测量值。阻尼系数模块210基于车辆速度信号确定阻尼系数。在一个或多个示例中，阻尼系数模块210基于作为输入的车辆速度信号的值使用查询表确定阻尼系数。此外，混合模块220基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转向系统，其包括：越野阻尼模块，所述越野阻尼模块被构造成计算越野阻尼信号；以及扭矩生成模块，所述扭矩生成模块被构造成：接收来自所述越野阻尼模块的所述越野阻尼信号；基于所述越野阻尼信号和阻尼混合信号计算阻尼扭矩值。

【技术特征摘要】
2015.07.22 US 62/1955071.一种转向系统，其包括：越野阻尼模块，所述越野阻尼模块被构造成计算越野阻尼信号；以及扭矩生成模块，所述扭矩生成模块被构造成：接收来自所述越野阻尼模块的所述越野阻尼信号；基于所述越野阻尼信号和阻尼混合信号计算阻尼扭矩值。2.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述扭矩生成模块计算所述阻尼扭矩为所述越野阻尼信号和所述阻尼混合信号的乘积。3.根据权利要求2所述的转向系统，其中，所述阻尼混合信号基于所述转向系统上的压差值。4.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述越野阻尼模块响应于车辆速度低于预定值计算所述越野阻尼信号。5.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述越野阻尼信号基于手轮角度信号、手轮速率信号、车辆速度信号和压差信号被计算。6.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述越野阻尼模块被构造成响应于所述转向系统的方向盘正在从中心位置移开启用计算所述越野阻尼信号。7.根据权利要求6所述的转向系统，其中，所述越野阻尼模块基于手轮速率信号的值的符号和手轮角度信号的值的符号确定所述方向盘是否正在从所述中心位置移开。8.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述越野阻尼模被块构造成响应于所述转向系统的方向盘正朝着中心位置移动停用计算所述越野阻尼信号。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·伯兴，
申请(专利权)人：操纵技术IP控股公司，
类型：发明
国别省市：美国;US