[發明專利]一種汽車智能電動助力轉向系統

有效

• 申請號: 201610870830.9
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107878557B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 孫獻忠;房小朋;田勇;吳冰;于建寧;洪名佳
• 申請（專利權）人: 新鄉航空工業(集團)有限公司
• 主分類號: B62D6/00
• 分類號: B62D6/00;B62D101/00;B62D113/00;B62D117/00;B62D137/00
• 代理公司: 11008 中國航空專利中心
• 代理人: 王世磊<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明屬于智能汽車技術領域，涉及一種汽車智能電動助力轉向系統。所述的系統包括智能控制設備、電動助力轉向控制器、角度傳感器、車速傳感器、橫擺角速度傳感器和轉向執行機構，智能控制設備向電動助力轉向控制器發送轉向目標角度指令，電動助力轉向控制器采集當前狀態下汽車的轉向角度、轉向角速度、車速和車的橫擺角速度，根據采集的上述信息，電動助力轉向控制器執行位置閉環控制算法，根據該算法得出轉向執行機構的轉矩輸出信息。由于本技術方案采用了位置閉環控制算法，所以，與現有技術相比該轉向系統具有轉向過程平穩，轉向精度高，適應多種路況的優點。

技術領域

本發明屬于智能汽車技術領域，涉及一種汽車智能電動助力轉向系統。

背景技術

目前，汽車保有量逐年遞增，交通擁堵以及停車困難成為城市中的一個突出的社會問題。同時駕駛員駕駛技術的缺乏極易造成交通事故，因此對汽車智能駕駛技術的需求日益迫切。

近年來，汽車智能駕駛技術成為汽車電子技術領域的一個熱點技術，國內外各大汽車廠商都在大力發展汽車智能駕駛技術。本發明所述的汽車智能電動助力轉向系統主動轉向技術是實現汽車智能駕駛的一個基礎技術，目前在國內汽車廠商展示的智能駕駛技術中，其智能電動助力轉向系統在主動轉向控制過程中存在轉動過程存在轉向不平穩的缺點。

發明內容

本發明解決的技術問題為：提供一種轉向過程平穩，轉向精度高，適應多種路況的汽車智能電動助力轉向系統。

本發明的技術方案為：一種汽車智能電動助力轉向系統，其特征在于，所述的系統包括智能控制設備、電動助力轉向控制器、角度傳感器、車速傳感器、橫擺角速度傳感器和轉向執行機構，智能控制設備向電動助力轉向控制器發送轉向目標角度指令，電動助力轉向控制器采集當前狀態下汽車的轉向角度、轉向角速度、車速和車的橫擺角速度，根據采集的上述信息，電動助力轉向控制器執行位置閉環控制算法，根據該算法得出轉向執行機構的轉矩輸出信息。

優選地，電動助力轉向控制器對智能控制設備發出的轉向目標角度進行一階延時濾波后，再執行位置閉環控制算法。

優選地，一階延時濾波的延時時間為0ms～150ms。

優選地，位置閉環控制算法包括位置環、速度環和電流環，其特征在于，在位置環計算時對計算得出的轉向目標角速度進行前饋補償，前饋補償公式為：

u_a(t)為速度前饋補償的轉向目標角速度補償輸出，e_a(t)為轉向目標角度與方向盤當前角度的位置偏差，K_a為速度前饋補償的比例系數，K_b為速度前饋補償的微分系數。

優選地，位置閉環控制算法包括位置環、速度環和電流環，其特征在于，在速度環計算時對計算得出的目標轉矩進行前饋補償，前饋補償公式為：

其中：u_b(t)為轉矩前饋補償目標轉矩補償輸出，e_b(t)為轉向目標角轉向速度與方向盤當前轉向速度的偏差，K_c為轉矩補償前饋的比例系數，K_d為轉矩前饋補償的微分系數。

優選地，根據車的橫擺角速度，對位置閉環控制算法速度環中計算得出的目標轉矩進行補償，補償公式為：

式中：I_a為橫擺加速度補償輸出，r是橫擺角速度反饋值，r₀橫擺角速度閾值，r_max為橫擺角速度最大閾值，C(s)是對橫擺角速度r反饋的超前補償器，C(s)計算公式為：

式中：T為時間常數，K_C為超前補償器系數，n為時間常數T的系數。