[發明專利]電動助力轉向力矩控制器

在審

• 申請號: 201310594088.X
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN104648469A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 金燦龍;鄭鴻云;張瓊琰;李若飛
• 申請（專利權）人: 聯創汽車電子有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/10
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王江富

技術領域

本發明涉及汽車轉向的電動助力轉向系統（Electric?Power?Steering,簡稱EPS），特別涉及一種電動助力轉向力矩控制器。

背景技術

機械轉向系統，主要包括轉向盤1、轉向管柱3、中間軸5、轉向器6、小齒輪10、轉向拉桿7、轉向節臂9、轉向輪8，轉向管柱3一端接轉向盤1，另一端接中間軸5一端，中間軸5另一端通過小齒輪10同轉向器6的齒條嚙合，轉向器6的兩端分別經轉向拉桿7及轉向節臂9接轉向輪8，當駕駛員通過轉向盤1施加操縱力矩時，轉向盤1帶動轉向管柱3及中間軸5轉動，中間軸5通過小齒輪10帶動轉向器6左移或右移，使轉向輪偏轉，從而控制車輛轉向。

電動助力轉向系統如圖1所示，是由傳統的機械轉向系統加裝轉角傳感器2、扭矩傳感器11、電子控制單元13、轉向助力電機12及其減速機構4等組成。其中，轉角傳感器2用以檢測轉向盤轉角；扭矩傳感器11用以檢測駕駛員操縱力矩；轉向助力電機12可安裝在轉向管柱3或轉向器6上，通過減速機構4給駕駛員提供助力力矩；轉角傳感器信號θ、扭矩傳感器信號T與車速傳感器信號V輸入到電子控制單元13，電子控制單元13包含力矩控制器和電機控制模塊，力矩控制器計算目標助力力矩輸出到電機控制模塊，電機控制模塊根據目標助力力矩輸出電流驅動轉向助力電機12工作。

常見的力矩控制器，如圖2所示，包括基本助力模塊、主動回正控制模塊、主動阻尼控制模塊、助力輸出模塊。

基本助力模塊，預設助力特性曲線，助力特性曲線記錄有在不同車速時所對應的基本助力力矩；基本助力模塊，根據當前車速，利用助力特性曲線，得到并輸出當前基本助力力矩，從而獲得不同的轉向手感；

主動回正控制模塊，預設回正特性曲線，回正特性曲線記錄有在不同車速、不同轉向盤轉速及方向盤轉角所對應的回正助力力矩；主動回正控制模塊，根據當前車速、當前轉向盤轉速、當前方向盤轉角，利用回正特性曲線，得到并輸出當前回正助力力矩，保證車輛中低車速時的回正性能；

主動阻尼控制模塊，預設阻尼特性曲線，阻尼特性曲線記錄有不同車速、不同轉向盤轉速所對應的阻尼助力力矩；主動阻尼控制模塊，根據當前車速、當前轉向盤轉速，利用阻尼特性曲線，得到并輸出當前阻尼助力力矩，保證車輛中高車速時的行駛穩定性能；

助力輸出模塊，用于輸出當前目標助力力矩到所述到電機控制模塊，當前目標助力力矩為當前基本助力力矩、當前回正助力力矩及當前阻尼助力力矩的和。

常見的力矩控制器，在駕駛員操作轉向盤遠離中心位置時，決定目標助力力矩大小的主要因素是扭矩傳感器信號、轉角傳感器信號與車速傳感器信號等系統相關輸入，當不同電動助力轉向系統的機械摩擦存在較大差異或車輛行駛在不同摩擦系數的路面時，在不同的轉向盤轉角，駕駛員感覺到的手上力矩將會不一樣。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種電動助力轉向力矩控制器，轉向手感隨轉向盤轉角能夠自調整，能夠很好地補償由于轉向系統個體間機械摩擦或不同路面的影響給駕駛員帶來的轉向感覺差異。

為解決上述技術問題，本發明提供的電動助力轉向力矩控制器，其包括基本助力模塊、轉角自調整模塊、助力輸出模塊；

所述基本助力模塊，預設助力特性曲線；所述助力特性曲線，記錄有在不同車速時所對應的基本助力力矩；

所述基本助力模塊，根據當前車速，利用助力特性曲線，得到并輸出當前基本助力力矩；

所述轉角自調整模塊，包括期望操縱力矩單元、比較單元、補償單元；

所述期望操縱力矩單元，預設期望操縱力矩表；所述期望操縱力矩表，記錄有在不同車速下的不同轉向盤轉角所對應的期望操縱力矩；

所述期望操縱力矩單元，根據當前車速、當前轉向盤轉角，利用期望操縱力矩表，得到并輸出當前期望操縱力矩；

所述比較模塊，用于計算輸出當前偏差值，當前偏差值為當前實時檢測操縱力矩與當前期望操縱力矩的差值；

所述補償模塊，預設補償力矩表；所述補償力矩表，記錄有在不同車速下的不同偏差值所對應的補償助力力矩；

所述補償模塊，用于根據當前車速、當前偏差值，利用補償力矩表，得到并輸出當前補償助力力矩；

所述助力輸出模塊，用于輸出當前目標助力力矩；當前目標助力力矩為當前基本助力力矩及當前補償助力力矩的和。

較佳的，電動助力轉向力矩控制器還包括一主動回正控制模塊、一主動阻尼控制模塊；