不平路面行驶中转向齿条力的估计与分解

从车辆前轮传递到转向齿条的作用力称为齿条力，在电动助力转向（EPS）系统功能中起着重要作用。EPS 可利用齿条力的估计来衰减路面反馈并降低驾驶员用力。此外，齿条力各分量（例如由转向角和路面轮廓引起）的估计可用于分别补偿各分量，从而改善转向手感。本文提出了三种基于车辆和轮胎模型的齿条力估计器，利用感知的转向角和路面轮廓来估计总齿条力及齿条力的各分量。我们通过在低频和高频轮廓变化路面上进行非激进与激进转向操纵的驾驶实验，测试并比较了这些估计器的实时性能。结果表明，对于激进操纵，使用非线性轮胎模型的估计器能产生更准确的齿条力估计。此外，仅结合了半经验刚环（Rigid Ring）轮胎模型的估计器能够捕捉高频轮廓变化路面上行驶的齿条力变化。最后，我们给出了仿真研究的结果以验证齿条力的分量级估计。