[發(fā)明專利]具有主動回正控制功能的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910054150.X
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101934815A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉慶;張磊磊;陳慧
• 申請（專利權(quán)）人: 上海羅冠電子有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D113/00;B62D119/00;B62D101/00
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

1.一種具有主動回正控制功能的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，扭矩傳感器，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，車速傳感器，電子控制單元，轉(zhuǎn)向助力電機及其減速機構(gòu)；其中，所述扭矩傳感器安裝于所述機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向軸上以檢測駕駛員操縱力矩并輸出扭矩信號；方向盤轉(zhuǎn)角傳感器用于檢測轉(zhuǎn)向盤偏離直線行駛位置并輸出的角度信號；車速傳感器用于檢測目前車輛的行駛速度并輸出車速信號；電子控制單元計算出需要給轉(zhuǎn)向助力電機提供的驅(qū)動電流值；轉(zhuǎn)向助力電機可安裝在機械轉(zhuǎn)向軸或轉(zhuǎn)向器上，通過減速機構(gòu)給駕駛員提供助力力矩；所述電子控制單元包括力矩控制模塊、電機電流控制模塊和故障診斷模塊；力矩控制模塊接受扭矩信號、車速信號以及角度信號，該力矩控制模塊包括基本助力控制模塊，主動回正控制模塊，阻尼控制模塊，三個控制模塊的輸入端與扭矩傳感器，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，車速傳感器連接，接受扭矩信號、車速信號和角度信號，三個控制模塊的輸出端與電機電流控制模塊連接，向電機電流控制模塊輸出控制信號，其特征在于，所述的主動回正控制模塊包括回正判斷模塊和回正力矩計算模塊，回正判斷模塊的輸入端與扭矩傳感器，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，車速傳感器連接，接受扭矩信號、車速信號和角度信號，判斷轉(zhuǎn)向盤是否處于回正狀態(tài)，如果處于回正狀態(tài)，則回正判斷模塊將信號發(fā)送給主動回正控制模塊中的回正力矩計算模塊，回正力矩計算模塊計算出適當?shù)幕卣刂屏兀⒂呻姍C電流控制模塊控制轉(zhuǎn)向助力電機輸出相應回正力矩。本發(fā)明利用方向盤轉(zhuǎn)角信號，扭矩信號，以及車速信號進行回正控制，適用于各種助力形式的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，改善車輛的回正性能，同時不會影響駕駛員的操縱手感。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有主動回正控制功能的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述回正判斷模塊根據(jù)轉(zhuǎn)角信號、方向盤轉(zhuǎn)速信號、扭矩信號來判斷車輛是否處于回正狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有主動回正控制功能的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，主動回正控制模塊中的回正判斷模塊的設(shè)計是基于狀態(tài)機理論，通過將轉(zhuǎn)向回正操作分解為回正判斷，回正待命，回正開始三種狀態(tài)，再通過轉(zhuǎn)角信號、方向盤轉(zhuǎn)速信號、扭矩信號來判斷當前是否需要施加回正力矩。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的具有主動回正控制功能的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述方向盤轉(zhuǎn)速信號可由轉(zhuǎn)角信號微分得到，或者由轉(zhuǎn)向助力電機轉(zhuǎn)速估算得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有主動回正控制功能的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，主動回正控制模塊所包含的回正力矩計算模塊根據(jù)當前的轉(zhuǎn)角信號，車速信號計算出回正到轉(zhuǎn)向盤中間位置所需要的回正力矩。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有主動回正控制功能的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述的回正力矩計算模塊的一種控制方法為：采用以轉(zhuǎn)向盤回正到中間位置為控制目標的轉(zhuǎn)角閉環(huán)控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有主動回正控制功能的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述的回正力矩計算模塊的另外一種控制方法為：采用基于模型跟蹤控制方法的轉(zhuǎn)角跟蹤閉環(huán)控制。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有主動回正控制功能的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述以轉(zhuǎn)向盤回正到中間位置為控制目標的轉(zhuǎn)角閉環(huán)控制計算方法，包含一個基本回正力矩，該基本回正力矩是一個常數(shù)，或是一個隨角度信號或者車速信號變化的數(shù)值，或是一個根據(jù)車輛運動狀態(tài)計算出的數(shù)值。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有主動回正控制功能的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)值由所述的回正判斷模塊來使能，即，回正過程中基本回正力矩為設(shè)置值，非回正過程中為0。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有主動回正控制功能的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述以轉(zhuǎn)向盤回正到中間位置為控制目標的轉(zhuǎn)角閉環(huán)控制計算方法，至少包含一個積分環(huán)節(jié)，或者是帶有積分環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)校正環(huán)節(jié)，且該積分環(huán)節(jié)或帶有積分環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)校正環(huán)節(jié)由所述的回正判斷模塊來使能，即，回正過程中該環(huán)節(jié)是使能的，非回正過程中輸出為0。