用于电动助力转向行程终端的控制方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 104302535 A (43)申请公布日 2015.01.21 C N 1 0 4 3 0 2 5 3 5 A (21)申请号 201380014208.2 (22)申请日 2013.03.12 12/52324 2012.03.15 FR B62D 5/04(2006.01) (71)申请人捷太格特欧洲公司 地址法国伊里尼 (72)发明人阿兰吉耶蒙 罗曼莫雷蒂 (74)专利代理机构北京万慧达知识产权代理有 限公司 11111 代理人张金芝 白华胜 (54) 发明名称 用于电动助力转向行程终端的控制方法 (57) 摘要 本发明涉及一种具有助力转向齿条的汽车。 控制流

2、经电动助力电机的最大电流强度来调整接 近齿条行程终端位置的助力转矩。基于包括转向 盘旋转加速度值的参数，进行或激活对助力转矩 的控制，通过控制助力转矩来达到目标减速值或 者转向盘的旋转曲线，从而当转向系统接触转向 锁止动器时，使得有可能减小震动和噪音。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.09.15 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/FR2013/050516 2013.03.12 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/136009 FR 2013.09.19 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国

3、国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104302535 A CN 104302535 A 1/1页 2 1.一种具有电动助力的汽车转向齿条的行程终端的控制方法，其中，在接近齿条行程 终端位置，控制流过电动助力电机的最大电流强度来调整助力转矩，从而减小当转向系统 接触转向锁止动器时的震动和噪音，其特征在于在接近行程终端位置，基于包括转向盘旋 转加速度值的参数，进行或激活对助力转矩的控制，通过控制助力转矩来达到目标减速值 或者转向盘的旋转曲线。 2.根据权利要求1所述的行程终端的控制方法，其特征在于在接近行程终端位置，助 力转矩的控

4、制的特别功能，在转向盘的旋转加速度高于阈值时激活，并且通过短路主循环 回路来控制助力转矩。 3.根据权利要求2所述的行程终端的控制方法，其特征在于所述特殊功能基于测量的 助力转矩，特别是基于在进入运行该功能的时间点的助力扭矩。 4.根据权利要求2或3所述的行程终端的控制方法，其特征在于所述特殊功能仅在汽 车速度低于阀值时启动。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的行程终端的控制方法，其特征在于包括一个准备 步骤，基于与电动助力电机相关联的编码器，或转向盘角度位置传感器或者转向柱提供的 位置信息，通过计算相对于止动器与之最近的齿条的绝对距离，来确定两个齿条机械行程 终端的位置。 权 利 要 求

5、书CN 104302535 A 1/3页 3 用于电动助力转向行程终端的控制方法 技术领域 0001 本发明基本上涉及汽车的转向系统，特别是电动助力转向系统。此外，本发明特别 地涉及一种对该转向系统齿条的行程终端进行控制的方法，特别是，为了限制当转向系统 接触转向锁止动器时所产生的震动和噪音。 背景技术 0002 汽车的电动助力转向系统包括一个电动助力电机，该电动助力电机，通过转矩或 者电力，来增加汽车驾驶员手动施加在转向盘上的力，所述施加在转向盘上的力应用于转 向柱或转向齿杆，或者直接应用于齿条上。当使用助力功能时，具有些许强度的电流流过电 动助力电机的线圈，该电流强度由根据预设的“助力定律

6、”所确定的多种参数来决定。 0003 汽车在处于某种驾驶或运行的环境下，齿条以相对高的速度接触机械行程终端止 动器，从而产生振动和噪音。实际上，接触机械止动器会引起非常突然的减速，在非常短的 距离内，齿条的速度从高速降至0，因此，相当于转向系统的震动激励，就如“锤打”。 0004 如果助力定律并不适用于达到行程终端的情况，上述助力转向的不良效应将被放 大。 0005 法国专利FR2810614已经提出，基于转向盘的旋转角度值或由传感器提供的等量 值，电子控制流过助力电机的最大电流强度，从而减小或限制当转向系统接触转向锁止动 器时的最大强度。 0006 更特别地，法国专利FR2810614提出了

7、一种电子控制装置，特别是电子计算机，根 据编程曲线，基于转向盘旋转角或等量值，来减小流过助力电机的最大电流强度。最大强度 可以因此连续减小，超过预设转向盘的旋转角度，达到接触转向锁止动器时达到可应用的 减小值。 0007 该已知方法特别地用于，当保持行程终端位置时，减小流过助力电机的电流强度， 从而维护助力电机避免其过热。然而，该方法并未考虑例如同样可减小行程终端的震动和 噪音的转向盘旋转速度的动态参数。 0008 专利US6408235公开了一种类似的方法，其中不仅考虑了转向盘的旋转角，还考 虑了转向盘的角速度，实际的角速度与“目标”角速度对比，在闭环控制下，基于速度的不同 调整助力转矩。因

8、此，行程终端的震动一定程度的减小。 发明内容 0009 本发明的目的在于改善上述已知的方法，通过施加一种功能来更好地适应于具体 遇到的情况，来更好地减小行程终端的震动和噪音。 0010 为此，本发明涉及一种具有电动助力的汽车转向齿条的行程终端的控制方法，其 中，在接近齿条行程终端位置，控制流过电动助力电机的最大电流强度来调整助力转矩，从 而减小当转向系统接触转向锁止动器时的震动和噪音，所述方法的特征在于在接近行程终 端位置，基于包括转向盘旋转加速度值的参数，进行或激活对助力转矩的控制，通过控制助 说 明 书CN 104302535 A 2/3页 4 力转矩来达到目标减速值或者转向盘的旋转曲线(

9、prole)。 0011 因此，本发明的原理在于对减速目标的调整，而不是对位置或速度的调整，从而允 许： 0012 -一方面，在汽车驾驶员可以加速转向盘向止动器旋转移动的情况下，可以更早和 更有效率的启动； 0013 -另一方面，驾驶员施加平稳柔和的启动，提供对移动更为自然的感觉； 0014 特别地，本发明方法的目的不在于以任何方式改变驾驶员的感觉，如果在远离止 动器时启动转向锁，或者如果接近止动器但以充分柔和的方式启动，便不会出现急剧加速。 因此，转向盘的操作并不必要“超负荷”。 0015 在本发明的方法的一个优选实施例中，在接近行程终端位置，这种助力转矩控制 的特别功能，高在转向盘的旋转加

10、速度高于阈值时激活，并且通过短路主循环回路来控制 助力转矩。 0016 换言之，本发明的特殊功能通过独立循环回路实施，并不与对初设的助力转矩进 行简单调制相类似(不包括前述专利FR2810614所述的权重系数与助力转矩相乘)。此外， 独立循环回路的启动，换言之，本发明的特殊功能可以有利地基于测量的助力转矩，特别是 基于在进入运行该功能的时间点的助力转矩。 0017 必要时，允许完全取消助力，甚至可能地会产生反助力，在所有情况下均是有效 地，这是从减小行程终端的震动和噪音的角度看(不可能简单地乘以权重系数)。特别地， “抗噪音”启动的有效性，与例如雪天的高附着力和低附着力的情况相同。不论主助力循

11、环 回路定律和汽车底盘施加在转向杆上力的大小，所述启动维持相同。该功能的独立性同样 促进了其自身的发展和调整。 附图说明 0018 参见说明书随后的内容以及相关附图，本发明将被更好的理解，唯一的附图举例 说明了一种本发明的行程终端控制方法的实施方式。 具体实施方式 0019 本发明的方法包括一个准备步骤(未图示)，基于与电动助力电机相关联的编码 器，或转向盘角度位置传感器或者转向柱提供的位置信息，通过计算相对于止动器与之最 近的齿条的绝对距离，来确定两个齿条机械行程终端的位置。 0020 具体而言，提供来自转向系统外部的传感器的转向盘的绝对角度信息，例如设置 在转向柱上的传感器，在汽车的初次使

12、用期间，应用通过记录得到的绝对角度信息，并基于 随后的操作得到最高与最低扫描角度值。当最高值与最低值之差达到齿条已知的总行程的 相应值时，由于其包括由转向齿轮箱维度所定义的特殊尺寸，所确定的最高值和最低值的 平均值作为补偿或修正的形式记录来应用于转向盘或者转向柱的角度，所述角度补偿对应 于距离补偿(修正应用于齿条相对于两个行程终端止动器的距离)。 0021 如果由与电动助力电机相关的编码器仅提供相对角度，在每次汽车启动之后，允 许特殊功能检测，如果齿条靠近，将同时出现多个重要信息： 0022 扭力杆的转矩高于阀值，转向盘的旋转速度低于阀值和扭力杆的角转矩梯度。如 说 明 书CN 1043025

13、35 A 3/3页 5 果满足所需的条件，因此可能补偿相对于编码器提供的相对角度的实际止动角的止动位置 是可知的。因此，相对于行程终端止动器的齿条的角距离或者线距离能再次出现。 0023 准备步骤执行过后，实际实施的方法步骤如下所述。 0024 在第一步骤中，应用数值表和根据相对于机械止动器，以及转向盘当前的旋转速 度信息的距离信息，可以确定转向盘旋转的最大允许加速度，因此，为了防止噪音，转向盘 的速度低于到达止动器的所需最大速度，给予驾驶员柔和减速的感觉。 0025 在第二步骤中，根据当前的转向盘旋转速度信息，计算转向盘的当前加速度，能提 供高精准度，低测量噪音和由与电动助力电机相关的编码器

14、提供的快速取样。 0026 在第三步骤中，转向盘的当前加速度(通过步骤二获得)与最大允许加速度相比 较(通过步骤一获得)，通过增益，获取修正的偏差，从而在时间步骤中，减小目标助力转 矩。 0027 在第四步骤中，检查是否满足启动功能的许可条件，即： 0028 -第一条件：相对于机械止动器的齿条的绝对距离低于阀值(换言之：所述功能仅 在“靠近止动器”区域启动)； 0029 -第二条件：汽车速度低于阀值(换言之：所述功能仅在汽车低速的条件下启 动)。 0030 如果上述两个条件同时满足，当前助力转矩确定了最大助力值，从中减去第三阶 段获得的减小目标助力转矩。用于计算最大助力值的分支独立于控制助力转矩的主分支。 0031 主分支的目标助力饱和达到前述的最大值，并且新的目标助力传送到电动助力电 机。 0032 唯一的附图以简单的方式描述了本发明的方法中的四个步骤。 0033 本身已周知，本发明并不局限于上述的单个实施例，也包括遵循同样原理的相反 地、全部替代的实施例，特别是用于获取可用信息而不用顾及传感器性质和位置。 说 明 书CN 104302535 A 1/1页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104302535 A