[發明專利]電動助力轉向裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 200810053632.9
• 申請日: 2008-06-25
• 公開（公告）號: CN101298256A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 孫鶴旭;李練兵;莫紅影
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B62D6/00
• 分類號: B62D6/00;B62D5/04
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司
• 代理人: 趙敬

1.一種電動助力轉向裝置，它包括：

扭矩傳感器、車速傳感器、電流傳感器、控制單元ECU、助力電動機和減速機構；方向盤由輸入軸與扭矩傳感器連接在一起，扭矩傳感器還與助力電動機連接在一起，扭矩傳感器和助力電動機都與控制單元ECU連接；其特征在于還包括：

車輪鎮定控制器和四輪驅動或制動力矩控制信號輸出裝置，車輪鎮定控制器的組成為：

橫擺角速度指令發生器，用于得到橫擺角速度指令值；

狀態觀測器，用于獲得實際的橫擺角速度值和側滑角值；

轉矩分配控制器，將不同大小的驅動轉矩或制動轉矩分別加到各個車輪上，形成轉向力矩，使轉向響應速度加快；

輪胎打滑控制器，通過調節車輛輪胎與路面間的作用力，提高汽車的主動安全性能；

所述的橫擺角速度指令發生器是通過檢測轉向輪的轉向角度δ_f與側滑角β之差乘以速度v再除以重心與轉向輪之間的距離l_f得到橫擺角速度指令值γ^*。

2.根據權利要求1所述的電動助力轉向裝置，其特征在于所述的轉矩分配控制器是根據車體穩定所需要的旋轉力矩大小，前后車輪組平均分配驅動力矩，左右車輪組互補分配轉向力矩；或者采用只在前輪或后輪上對轉矩進行平均分配。

3.根據權利要求1所述的電動助力轉向裝置，其特征在于所述的輪胎打滑控制器是基于車輪速度計算加速度及驅動力信號，觀測車體等效轉動慣量，構建外部擾動信號觀測器，從而形成輪胎打滑控制器。

4.一種權利要求1所述的電動助力轉向裝置的控制方法，其特征在于包括的步驟：

1)檢測或讀取方向盤的轉角，計算轉向輪的轉向角度；

2)通過車身橫擺角速度指令發生器得到橫擺角速度指令值；

3)通過狀態觀測器獲得實際的車身橫擺角速度和側滑角度值；

4)采用前饋和PI調節器調節轉向輔助轉矩，通過轉矩分配控制器將不同大小的驅動轉矩或制動轉矩分別加到各個車輪上，形成轉向力矩，使轉向響應速度加快、動作準確；

5)輪胎打滑控制器通過調節車輛輪胎與路面間的作用力，提高汽車的主動安全性能；

6)EPS失效時，通過檢測方向盤的轉角或轉矩確定駕駛員希望的轉向角δf，調節各個車輪的驅動轉矩或制動轉矩，形成車身轉向力矩，強制車身按照駕駛員的控制要求轉向，實現EPS的故障安全功能。

5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于通過扭矩傳感器或電機上的位置傳感器，或從控制單元EUC得到轉向角度值，計算轉向輪的轉向角度或轉向輔助力矩指令值。