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原文传递用于以位置控制和柱扭矩控制模式辅助机动车辆转向的机电式机动车辆动力转向机构

专利名称：	用于以位置控制和柱扭矩控制模式辅助机动车辆转向的机电式机动车辆动力转向机构
摘要：	本发明涉及机动车辆动力转向机构，具有用于转向辅助和/或转向的电动马达以及转向控制器，该转向控制器通过用于自主驾驶和/或自动转向的位置控制模式和用于由驾驶员手动转向的扭矩控制模式来控制电动马达，其中，转向控制器包括转向柱参考控制器(1)、仲裁单元(6)、柱扭矩控制器(8)、转向算法(9)以及转向系统，其中，转向柱参考控制器(1)基于参考位置(2)和测量到的位置(3)来计算用于位置控制的第一参考转向柱扭矩(5)，并且转向算法(9)基于测量到的柱扭矩来计算用于扭矩控制的第二参考转向柱扭矩(10)，其中，仲裁单元将第一参考转向柱扭矩(9)和第二参考转向柱扭矩(10)加权并相加，并且其中，仲裁单元的输出(16)是柱扭矩控制器(8)的输入。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	列支敦士登;LI
申请人：	蒂森克虏伯普利斯坦股份公司
发明人：	萨巴·法泽卡什;亚当·瓦尔加;伊姆雷·拜纽
专利状态：	有效
申请日期：	2017-02-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201780086829.X
公开号：	CN110337400A
代理机构：	北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：	李新燕;郭峰霞
分类号：	B62D1/28(2006.01);B;B62;B62D;B62D1
申请人地址：	列支敦士登埃申
主权项：	1.一种机动车辆动力转向机构，所述机动车辆动力转向机构具有用于转向辅助和/或转向的电动马达以及转向控制器，所述转向控制器通过用于自主驾驶和/或自动转向的位置控制模式和用于由驾驶员手动转向的扭矩控制模式来控制所述电动马达，其特征在于，所述转向控制器包括转向柱参考控制器(1)、仲裁单元(6)、柱扭矩控制器(8)、转向算法(9)以及转向系统，其中，所述转向柱参考控制器(1)基于参考位置(2)和测量到的位置(3)来计算用于位置控制的第一参考转向柱扭矩(5)，并且所述转向算法(9)基于测量到的柱扭矩来计算用于扭矩控制的第二参考转向柱扭矩(10)，其中，所述仲裁单元将所述第一参考转向柱扭矩(9)和所述第二参考转向柱扭矩(10)加权并相加，并且其中，所述仲裁单元的输出(16)是所述柱扭矩控制器(8)的输入。 2.根据权利要求1所述的机动车辆动力转向机构，其特征在于，所述转向柱参考控制器(1)是状态反馈控制器。 3.根据权利要求1或权利要求2所述的机动车辆动力转向机构，其特征在于，所述参考位置(2)和所述测量到的位置(3)分别代表齿轮齿条式转向齿轮的参考位置和测量到的位置。 4.根据权利要求3所述的机动车辆动力转向机构，其特征在于，所述位置通过齿条位置、所述电动马达的位置或小齿轮角度给出。 5.一种确定用于机动车辆动力转向机构的目标马达扭矩的方法，其中，所述机动车辆动力转向机构具有用于转向辅助和/或转向的电动马达以及转向控制器，所述转向控制器通过用于自主驾驶和/或自动转向的位置控制模式和用于由驾驶员手动转向的扭矩控制模式来控制所述电动马达，其特征在于，所述转向控制器包括转向柱参考控制器(1)、仲裁单元(6)、柱扭矩控制器(8)、转向算法(9)以及转向系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤： ·基于参考位置(2)、测量到的位置(3)以及状态(4)，由所述转向柱参考控制器(1)来确定用于位置控制的第一参考转向柱扭矩(5)的计算结果； ·基于所述状态(4)，由所述转向算法(9)来确定用于扭矩控制的第二参考转向柱扭矩(10)的计算结果； ·由所述仲裁单元将所述第一参考转向柱扭矩(9)和所述第二参考转向柱扭矩(10)加权并相加； ·将所述仲裁单元的输出(16)发送至所述柱扭矩控制器(8)；并且 ·由所述柱扭矩控制器(8)计算目标马达扭矩(11)。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述参考位置(2)和所述测量到的位置(3)分别代表齿轮齿条式转向齿轮的参考位置和测量到的位置。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述位置通过齿条位置、所述电动马达的位置或小齿轮角度给出。 8.根据前述权利要求5至7中的一项所述的方法，其特征在于，所述加权基于以下参数中的一者或更多者：测量到的TSU扭矩(13)、车辆速度、所述齿轮齿条式转向齿轮的测量到的位置和速度。 9.根据前述权利要求5至8中的一项所述的方法，其特征在于，所述加权是线性的并且基于所述测量到的TSU扭矩(13)。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述加权包括以下步骤：如果所述测量到的TSU扭矩(13)低于预定的最小值，则所述转向柱参考控制器(1)的输出的权重设置为较高值；如果所述测量到的TSU扭矩(13)高于预定的最大值，则所述转向扭矩算法(9)的输出的权重设置为较高值。 11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第一参考转向柱扭矩(9)和所述第二参考转向柱扭矩(10)的权重通过将线性仲裁权重与所述线性仲裁权重的导数乘以可调增益相加来计算。 12.根据前述权利要求5至11中的一项所述的方法，其特征在于，所述仲裁单元将所述测量到的TSU扭矩(13)与所述第一参考转向柱扭矩(9)和所述第二参考转向柱扭矩(10)对比：如果所述测量到的TSU扭矩(13)更加接近所述第二参考转向柱扭矩(10)，则所述第二参考转向柱扭矩(10)的权重增加；如果所述测量到的TSU扭矩(13)更加接近所述第一参考转向柱扭矩(9)，则所述第一参考转向柱扭矩(9)的权重增加。 13.根据前述权利要求5至8中的一项所述的方法，其特征在于，通过所述仲裁单元(6)的加权来修改所述参考位置与所述测量到的位置之间的距离，其中，当所述第一参考转向柱扭矩(9)的权重处于较低值时，则所述参考位置被人为地移动到更靠近所述测量到的位置。 14.根据前述权利要求5至13中的一项所述的方法，其特征在于，所述转向柱参考控制器(1)是状态反馈控制器并且所述状态(4)能够被估计或测量。 15.根据前述权利要求5至14中的一项所述的方法，其特征在于，将所述柱扭矩控制器的安全函数应用至由所述仲裁单元计算的所述参考转向柱扭矩(16)。 16.根据前述权利要求5至15中的一项所述的方法，其特征在于，所述机动车辆动力转向机构是线控转向系统。
所属类别：	发明专利