專利名稱：減輕方向盤振動的裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及減輕方向盤振動的技術領域，尤其涉及一種減輕方向盤振動的方法以及一種減輕方向盤振動的裝置，減輕方向盤振動是通過使用扭矩信號生成一方向盤減振信號，并且利用該信號控制馬達。
背景技術：
正如本領域中已知的，方向盤的振動的原因比如是輪胎的不平衡。這將大大降低操縱控制性能(quality)或降低駕駛員的操縱感，以及妨礙車輛的安全操作。發明內容
因此，本發明是在于解決上述在現有技術中所出現的問題，本發明的一個目的是提供一種減輕方向盤振動的裝置及其方法，該問題產生的原因是，比如輪胎的不平衡。
為了完成該目的，本發明提供一種減輕方向盤振動裝置包括一扭矩信號輸入單元，用于接收一扭矩信號；一方向盤減振信號生成單元，用于通過一階濾波器(first order filter)將所述扭矩信號傳送，以將處于一階的所輸入的扭矩信號過濾，差分處于η階 (η>2)的已過濾一階的扭矩信號，以根據所述階數生成不同的信號，通過所述不同的信號的相應的階數(orders)與相應的增益相乘以獲得聯合信號，且通過二階濾波器傳送所述聯合信號，以對處于二階的所述聯合信號進行濾波，且生成一方向盤減振信號；以及一馬達控制單元，用于根據所述方向盤減振信號控制一馬達。
根據本發明的另一目的，提供一種使用所述減輕方向盤振動裝置的減輕方向盤振動方法，包括步驟接收一扭矩信號；通過一階濾波器傳送所輸入的扭矩信號以對處于一階的所述輸入的扭矩信號進行濾波；差分處于η階(n>2)的已濾波一階的扭矩信號以根據所述階數生成不同信號；根據所述階數與相應的增益相乘聯合所述不同信號；通過二階濾波器傳送聯合信號以對所述聯合信號進行濾波，且生成一方向盤減振信號；以及根據所述方向盤減振信號控制一馬達。
如上所述，本發明提供一種減輕方向盤振動的方法和一種減輕方向盤振動的裝置，其目的是在于可以減輕由于比如輪胎的不平衡的原因而造成方向盤的振動。
結合參考以下的附圖和詳細說明將更好地理解本發明的上述和其他的目的、特性和優勢，其中圖1是根據本發明的一實施例的一種減輕方向盤振動裝置的框 圖2是根據本發明的一實施例的一種減輕方向盤振動裝置的一方向盤減振信號生成單元的具體框圖；以及
圖3是根據本發明的一實施例的一種減輕方向盤振動方法的流程圖。
具體實施例方式以下，本發明的實施例將參照附屬圖來具體描述。在下面的描述過程中，同樣的元素雖然它們在不同的圖中出現，但會被作為相同的參考數字。此外，在本發明的下面描述過程中，對于那些已知功能或不兼容配置的引入，若可能會使本發明的事物關系變得不明確，那么將其忽略。此外，在描述本發明的組件時，可以使用的術語，例如第一，第二，A，B, (a), (b)或等類似詞。這些用詞不是為了用于定義一個實質，次序或者相應組件的順序，而是僅僅為了把一相應組件與其他組件區別出來。應當指出，當在規范中描述一個組件與另一個組件“連接”(connected) “結合”(coupled) “聯合”(joined)時,只是說明第一個組件直接地與第二個組件“連接” “結合” “聯合”，但第三個組件可能與第一個組件或第二組件“連接” “結
合“聯合”。圖1是根據本發明的一實施例的一種減輕方向盤振動裝置100的框圖。參考圖1，根據本發明的一實施的所述減輕方向盤振動裝置100是一裝置用于通過一扭矩信號生成一方向盤減振信號，且利用該信號控制馬達以減輕方向盤振動。所述減輕方向盤振動裝置100包括一扭矩信號輸入單元110，用于從一扭矩傳感器或類似設備接收一扭矩信號；一方向盤減振信號生成單元120，用于通過一階濾波器傳送輸入的扭矩信號以處于一階的輸入扭矩信號進行濾波，差分處于η階(n>2)的已濾波一階的扭矩信號以根據階數生成不同的信號，根據所述階數與相應的增益相乘聯合不同的信號，并通過二階濾波器傳送聯合的信號以對二階的聯合信號進行濾波，并生成一方向盤減振信號；以及一馬達控制單元130，用于根據所述方向盤減振信號控制一馬達。例如，所述一階濾波器可以是一高通濾波器(在全文中，高通濾波器(high passfilter)簡稱為“HPF”)用于對一方向盤振動而生成的頻段進行濾波，并且所述二階濾波器可以是一低通濾波器(在全文中，低通濾波器(low pass filter)簡稱為“LPF”)用于對所述方向盤振動而生成的頻段進行濾波。如上文中所述的方向盤振動可以是由于輪胎的不平衡而振動(也可以稱作“振動”)，也可稱為光滑路面振動(smooth road shake,簡稱SRS),震動(shimmy)或類似的振動傳送至所述方向盤。一方向盤所表現出的特征是方向盤劇烈地振動而產生一特定的振動頻率區域。例如，最大的振動產生在一車輛的一列諧振頻率區域內。如果一列諧振頻率是15Hz，根據預定的車速/振動頻率關系信息表，振動頻率15Hz相應的車速是60每小時英里數(MPH)，頻率約為15Hz可以產生最大的振動，該頻率是一列諧波頻率。以這種方式產生的振動與方向盤的振動相一致，且所述諧振頻率(15Hz)的臨近范圍可以是一方向盤振動生成的頻段。根據本發明的實施例的所述減輕方向盤振動裝置100可以是施加于一電動助力轉向裝置。
圖2是根據本發明的一實施例的所述減輕方向盤振動裝置100的一方向盤減振信號生成單元120的具體框圖。在圖2中，假設階數η為3。
參考圖2，所述方向盤減振信號生成單元120包括一高通濾波器210用于高通濾波 (一階濾波)一扭矩信號；一階差分器221用于差分處于一階的高通濾波的扭矩信號Τ，且輸出一階差分信號(dT/dt)，二階差分器222用于差分所述的一階差分信號(dT/dt)，且輸出二階差分信號(d2 T/d2t);三階差分器223用于差分所述的二階差分信號(d2 T/d2t)，且輸出三階差分信號(d3T/d3t)加法器230用于將通過一階差分信號(dT/dt)乘以一階增益 (Gl)所獲得的值，與通過二階差分信號(d2 T/d2t)乘以二階增益(G2)所獲得的值，以及與通過三階差分信號(d3 T/d3t)乘以三階增益(G3)所獲得的值相加；以及一低通濾波器240 用于將通過所述加法器230所相加的信號進行低通濾波(二階濾波)。
通過所述低通濾波器240的信號具有一當前值，且所述方向盤減振信號生成單元 120可以進一步包括一限制器(clipper)250用于基于一預定的最大當前值以限制當前值， 進而限制的當前值用于一馬達的控制。
通過所述限制器250的限制的當前值變成了方向盤減振信號的補償信號，用于減少一方向盤的振動，并且可以提供至所述馬達。
上述的一階增益(G1)、二階增益(G2)、三階增益(G3)可以通過所述車速界定出。
圖3是根據本發明的一實施例的一種減輕方向盤振動方法的流程圖。
參考圖3，本發明的一實施例的所述減輕方向盤振動方法采用減輕方向盤振動裝置100，包括步驟接收一扭矩信號(S300);通過一階濾波器傳送所輸入的扭矩信號以對處于一階的輸入的扭矩信號進行濾波(S302);差分處于η階的已濾波過一階的扭矩信號以根據所述階數生成差分信號(S304);將差分信號的階數與相應的增益相乘以獲得聯合信號 (S306);通過二階濾波器傳送所述聯合信號以對處于二階的聯合信號進行過濾，并生成一方向盤減振信號(S308 )；以及根據所述方向盤減振信號控制一馬達(S310 )。
甚至如上文所述，本發明的實施例中所有組件是以單個單元結合而成，或是以單個單元結合地進行操作，本發明的實施例不僅僅限于此。這意味著，在多個組件中，一個或多個組件可以結合在一起選擇，作為一個或多個單元進行操作。雖然每個組件可以作為單獨的硬`件來被執行操作，但是一些或所有的組件也可以彼此聯合在一起，以至它們可以作為一個或多個具有程式模塊的計算機程式，結合一個或多個硬件來實現一些或多個功能。 而對于熟悉本發明領域的人員來說，可以較容易地理解代碼或部分代碼。本發明的實施例可以通過計算機讀取計算程式來執行完成，其計算機程式是存儲在計算機內、可讀的存儲介質上。一個磁性記錄介質，光學記錄介質，載波介質或類似的都可作為存儲介質。
此夕卜，術語，例如“包括”(“including”) “構成”(“comprising”) “具有”(“having”) 意味著一個或多個相應的組件存在，除非，它們有相反意思的描述。它應該被理解為包括一個或多個組件在內。所有術語所包含的一個或多個技術領域的意思與本領域的技術人員通常所理解的意思是相同的，除非它有別的定義。通常一個在字典中有所定義的術語要根據上下文的相關描述來進行解釋，而不應該理想化，或者超出本意來進行解釋，除非在當前規范中有明確的定義。
雖然本發明的最佳實施例已經說明了用途，但是在本領域的技術人員不得脫離其說明書的范圍和發明的精神，來進行不同的修改、補充和替代。而本發明的實施例只是為了說明本發明的技術思想范圍，而不是僅僅限于本發明的實施例。本發明的范圍要根據附屬的權利要求，例如所有的技術想法包括等同于本發明的權利要求范圍，來進行解釋。上述描述僅涉及本發明的技術精神的一具體實施例的描述，而且本發明所屬領域的技術人員不得脫離本發明的基本特征來進行不同的修改或改變。因此，本發明所披露的實施例不是為了限制本發明的技術精神，而且本發明的范圍不應限于所述實施例。本發明的保護范圍應該通過權利要求所確定，以及在等效范圍內所有技術精神的解釋均應該落入于本發明的范圍之內。
權利要求
1.一種減輕方向盤振動的裝置，其特征在于，包括一扭矩信號輸入單元，用于接收一扭矩信號；一方向盤減振信號生成單元，用于通過一一階濾波器傳送所輸入的扭矩信號以對處于一階的所述輸入的扭矩信號進行濾波，差分處于η階(η>2)的已濾波一階的扭矩信號以根據所述階數生成差分信號，所述差分信號的階數與相應的增益相乘以獲得聯合信號，且通過二階濾波器傳送所述聯合信號以對處于二階的聯合信號進行濾波，以生成一方向盤減振信號；以及一馬達控制單元，用于根據所述方向盤減振信號控制一馬達。
2.如權利要求1所述減輕方向盤振動的裝置，其特征在于，所述一階濾波器為一高通濾波器，用于對一方向盤振動生成的頻段進行濾波，而且所述二階濾波器為一低通濾波器， 用于對所述方向盤振動生成的頻段進行濾波。
3.如權利要求1所述減輕方向盤振動的裝置，其特征在于，所述方向盤的振動是由于輪胎的不平衡而被傳送至所述方向盤的振動。
4.一種減輕方向盤振動的方法，采用權利要求1所述減輕方向盤振動的裝置，其特征在于，包括步驟接收一扭矩信號；通過一一階濾波器傳送所輸入的扭矩信號以對處于一階的輸入的扭矩信號進行濾波；差分處于η階(η>2)的已濾波一階的扭矩信號以根據階數生成差分信號；將差分信號的階數與相應的增益相乘以獲得聯合信號；通過二階濾波器傳送所述聯合信號以對處于二階的聯合信號進行濾波，且生成一方向盤減振信號；以及根據所述方向盤減振信號控制一馬達。
全文摘要
本發明涉及減輕方向盤振動的技術領域，尤其特別涉及一種減輕方向盤振動的方法以及減輕方向盤振動的裝置，減輕方向盤振動是通過使用扭矩信號生成一方向盤減振信號。
文檔編號B62D1/11GK103029740SQ20121036680
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優先權日2011年10月5日
發明者元鐘天 申請人:萬都株式會社