[发明专利]用于车辆中的实时转向响应补偿的系统和方法

说明书

用于线控转向车辆转向系统的电子控制单元包括数据存储部件，其存储一定范围的车辆速度下的期望横向加速度与转向角分布，以及与方向盘角度传感器和偏航传感器可操作地电子耦合的处理器。数据存储部件包括电子指令，该电子指令使得处理器接收一定范围内的车辆速度下的方向盘角度数据，接收与方向盘角度数据相关的范围内的车辆速度下的车辆偏航数据，生成该范围的车辆速度下的观察到的横向加速度与转向角分布，以及基于期望横向加速度与转向角分布和观察到的横向加速度与转向角分布的比较来生成转向比校正。

技术领域

本公开总体上涉及车辆转向系统。更具体地，本公开涉及用于车辆中的实时转向响应补偿的系统和方法。

背景技术

传统汽车中的转向系统连接通常通过转向装置与车辆前轮之间的直接机械连接来提供。例如，在齿轮齿条式转向系统中，方向盘的旋转使小齿轮旋转，所述小齿轮与转向系统的齿条部分中的接合凹口或齿啮合。连杆将齿条部分连接到车轮，使得方向盘的任何旋转运动最终都会使车轮旋转到合力转向角，该转向角可以根据由转向系统提供的转向比而变化。其他转向联动装置设计可以用来代替齿轮齿条式设计，例如用于再循环球式转向系统中的蜗轮。然而，在任何一个例子中，所有的控制联动装置本质上都是纯机械的。

相比之下，在线控转向系统中，电子控制的转向致动器定位在前驱动轴上或其附近，并且一个或多个换能器和/或其他传感器测量或检测对转向装置的转向请求或输入，转向装置通常是一个圆形方向盘。传感器可以配置为测量方向盘的转向角。然后，表示测量值或检测值的电子输入信号被电传输到转向致动器，该转向致动器响应于电子输入信号执行转向操作。

在线控系统中，转向响应特性，即通过对方向盘的给定输入实现的转向角，是车辆制造中的初始设计参数，其部分基于市场细分、客户偏好等。然而，随着时间的推移，车辆底盘部件的磨损改变了车辆响应特性，使其不再是初始设计参数。相应地，随着时间的推移，驾驶员会感觉车辆在某些情况下好像对转向输入的响应度减小或增加了。

线控系统可以配置成选择性地将转向比改变为部分由车辆速度确定的值，以优化转向响应。因此，期望提供用于车辆中的实时转向响应补偿的系统和方法，使得即使当车辆底盘部件随时间而发生磨损时，驾驶员也不会意识到转向性能和响应度的任何明显的减小。此外，通过随后的详细描述和所附权利要求，结合附图和该引言部分，本公开的其他期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

在一个实施例中，用于线控转向车辆转向系统的电子控制单元包括数据存储部件，该数据存储部件存储一定范围的车辆速度下的期望横向加速度与驾驶员转向角分布，以及与方向盘角度传感器和偏航传感器可操作地和电子耦合的处理器。数据存储部件包括电子指令，所述电子指令使得处理器接收一定范围内的车辆速度下的方向盘角度数据，接收与方向盘角度数据相关的该范围内的车辆速度下的车辆偏航数据，生成该范围的车辆速度下的观察到的横向加速度与驾驶员转向角分布，以及基于期望横向加速度与转向角分布和观察到的横向加速度与转向角分布的比较来生成转向比校正。

在变型中，处理器从与电子控制单元可操作地耦合的方向盘传感器或旋转传感器接收方向盘角度数据。处理器从与电子控制单元可操作地耦合的惯性测量单元接收车辆偏航数据。处理器配置成以前馈方式产生转向比校正。处理器配置成基于转向数据段分析来生成转向比校正，其中在预定时间段内对观察到的数据段执行数据段分析。处理器确定观察到的数据段是否包括以小于预定平均车辆速度的平均车辆速度记录的数据。处理器确定观察到的数据段是否包括在小于预定绝对车辆速度范围的绝对速度范围内记录的数据。处理器确定观察到的数据段是否包括具有小于预定标准偏差范围的标准偏差的数据。处理器还配置成将高通滤波器应用于观察到的数据段。处理器进一步配置成关联观察到的偏航数据和横向加速度分布。处理器进一步配置成计算相互关联的观察到的偏航数据和横向加速度分布的均匀性。处理器还配置成基于偏航数据和车辆速度范围来计算在该段期间车辆的横向加速度。处理器还配置成确定在该段期间车辆的平均横向加速度是否小于预定的正常操作横向加速度。只有满足所有所述操作条件标准的数据才用于进一步的数据分析。