[发明专利]使用电动转向信号对表面摩擦的变化的检测

说明书

提供了一种控制车辆动力转向系统的系统和方法。控制系统包括：控制模块，可操作为接收传感器数据和控制该动力转向系统。该控制模块被配置为：基于方向盘角度以及方向盘转矩和副齿轮转矩中的一个确定该车辆是否在低表面摩擦状态中运行。控制模块基于上述确定生成控制信号并且将该控制信号发送到动力转向系统。

与相关申请的交叉引用

本申请主张2014年6月24日提交的、美国临时专利申请序列号为62/016393的优先权，该申请以引用的方式被全部合并在本文中。

背景技术

估算道路表面摩擦的常规方法使用根据非电动转向(EPS)传感器信号计算的车轮滑移。用于估算道路表面摩擦变化的不同方法包括：(1)使用车轮速度和车轮滑移的差值；(2)使用车辆横摆和横向加速度传感器；(3)使用位于车辆前端的光学传感器，其使用来自道路表面的反射来估算道路摩擦；(4)使用声学传感器来检测给出关于所述表面的信息的轮胎噪音；以及(5)使用处于轮胎线处的传感器来测量可以反过来归因于(referred backto)表面摩擦的应力和应变。在多数情况下，所有这些方法都是昂贵的且非常依赖于轮胎信号，或者提供延迟的检测。驾驶员获取摩擦反馈是重要的，但其他功能，诸如EPS触感/转矩合成(feel/torque synthesis)、自主智能巡航控制和碰撞避免系统也需要摩擦信息。

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种用于车辆动力转向系统的控制系统。该控制系统包括控制模块，控制模块可操作为接收传感器数据和控制该动力转向系统。该控制模块被配置为基于方向盘角度以及方向盘转矩和副齿轮转矩中的一个来确定该车辆是否在低表面摩擦状态下运行。该控制模块基于上述确定生成控制信号并且将该控制信号发送到该动力转向系统。

在本发明的另一示例性实施例中，提供了控制车辆动力转向系统的方法。该方法包括基于方向盘角度以及方向盘转矩或副齿轮转矩中的一个来确定该车辆是否在低表面摩擦状态下运行。基于对该车辆是否在低表面摩擦状态下运行的确定来生成控制信号。该控制信号被发送到该动力转向系统。

根据结合附图做出的以下描述，这些及其他优势和特征将会变得更加显而易见。

附图说明

被认为是本发明的主题在说明书的结论部分的权利要求中被特别指出并明确地主张。本发明的上文所述的以及其他特征和优势从下面结合附图做出的详细描述中是显而易见的，其中：

图1是图示根据本发明实施例的包括转向系统的车辆的功能方块图；

图2图示了根据本发明实施例的控制模块的示意图，该控制模块使用几个电动转向(EPS)信号来检测表面摩擦等级；

图3图示了根据本发明实施例的在干燥表面上的方向盘角度(HWA)和方向盘转矩(HWT)数据；

图4图示了根据本发明实施例的低μ(Mu)表面上的HWA和HWT数据；

图5图示了一曲线图，该曲线图示出了根据本发明实施例针对几个道路表面摩擦等级绘制的HWT和HWA之间的关系；

图6图示了一曲线图，该曲线图示出了根据本发明实施例针对各种道路表面摩擦等级绘制的副齿轮转矩(PT)和HWA之间的关系；

图7图示了根据本发明实施例的梯度检测模块的示意图；

图8图示了根据本发明实施例的能量检测模块的示意图；

图9图示了根据本发明实施例的方向盘稳定检测模块的示意图；以及

图10图示了根据本发明实施例所示的摩擦分类器模块的示意图。

具体实施方式