[發明專利]一種電子助力轉向控制方法及系統

在審

• 申請號: 201710114154.7
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106864585A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 周磊;葛士顯;高龍;柳強;張俊達;徐鵬;史慧星
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司11252
• 代理人: 周放,江懷勤

技術領域

本發明涉及電子控制領域，特別涉及一種電子助力轉向控制方法及系統。

背景技術

電子助力轉向(Electric Power Steering，EPS)由電子助力器直接提供轉向助力，它的核心部分由扭矩-轉角傳感系統、助力系統和控制系統3大部分組成。EPS省去了液壓動力轉向系統所必需的動力轉向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發動機上的皮帶輪，既節省能量，又保護了環境，是汽車轉向系統的發展方向。

目前EPS采用初步理論，通過計算、校核制定出粗略的助力大小，然后通過對實車進行多輪測試標定，確定最終的助力曲線。標定時將整車的前軸軸荷設定為一個固定值，即F_軸荷為定值。現有EPS計算、標定技術采集了整車的車速信號，可以標定不同車速下的電子助力器輸出的助力大小：輪胎與地面之間的摩擦系數μ隨車速增加而減小，因此高車速時需要的助力較小。雖然標定了不同車速下助力，但現有技術設定整車前軸軸荷F_軸荷為固定值，也就是說當軸荷F_軸荷變動時，電子助力器輸出的助力M_電不會進行相應的改變，這樣會導致以下情況發生：當F_軸荷增加，車速和系統內阻力矩M_內不變，此時，如果電子助力器輸出的助力M_電不變，就會導致駕駛員感受到的力矩M_手增加，在前軸軸荷的變化不大的情況下，駕駛員感受到的力矩M_手變化不大，但目前EPS將逐步在商用車等車型進行推廣應用，與小轎車不同的是，商用車可能出現嚴重超載的情況，前軸軸荷的變化范圍較大，如果商用車采用現有技術的EPS就會造成整車在空載與超載兩個工況下駕駛員感受到的力矩M_手變化較大，該變化會影響駕駛員的駕駛習慣，給乘客帶來人身安全隱患。

發明內容

本發明提供了一種電子助力轉向控制方法及系統，解決現有技術EPS應用到商用車時，整車在空載與超載兩個工況下駕駛員感受到的力矩M_手變化較大的問題。

本發明提供了一種電子助力轉向控制方法，包括：

通過扭矩-轉角傳感器采集駕駛員向方向盤施加的扭矩信息和轉角信息，并通過應力傳感器采集傳動系統受到的應力信息；

根據應力信息計算總阻力矩；

根據扭矩信息、轉角信息和總阻力矩確定電子助力器輸出的助力。

優選地，所述傳動系統包括：

依序相連接的轉向管柱、下傳動軸、轉向器輸入軸和轉向器齒條，以及轉向器拉桿，其中，轉向管柱和方向盤相連，轉向器齒條通過兩個轉向器拉桿分別與兩個前輪相連。

優選地，所述應力傳感器共兩個，分別位于兩個轉向器拉桿上；

所述根據應力信息計算總阻力矩包括：

根據兩個應力傳感器分別采集的應力獲取總阻力；

將總阻力與轉向器輸入軸半徑的乘積作為總阻力矩。

優選地，所述方法還包括：

采集扭矩信息、轉角信息和應力信息的同時，還采集車速信息；

所述根據扭矩信息、轉角信息和總阻力矩確定電子助力器輸出的助力包括：

根據扭矩信息、轉角信息、車速信息和總阻力矩通過查助力曲線確定電子助力器輸出的助力。

優選地，所述方法還包括：

采集扭矩信息、轉角信息和應力信息的同時，還采集發動機轉速信息；

所述根據扭矩信息、轉角信息和總阻力矩確定電子助力器輸出的助力包括：

根據扭矩信息、轉角信息、發動機轉速信息和總阻力矩通過查助力曲線確定電子助力器輸出的助力。

相應地，本發明還提供了一種電子助力轉向控制系統，包括：

分別與控制器相連的扭矩-轉角傳感器、應力傳感器和電子助力器，以及傳動系統；

扭矩-轉角傳感器位于傳動系統附近，用于采集駕駛員向方向盤施加的扭矩信息和轉角信息，并發送給控制器；

應力傳感器位于傳動系統附近，用于器采集傳動系統受到的應力信息，并發送給控制器；

控制器用于根據應力信息計算總阻力矩，然后根據扭矩信息、轉角信息和總阻力矩確定電子助力器輸出的助力，接著向所述電子助力器輸出控制信號以向傳動系統輸出助力。

優選地，所述傳動系統包括：

依序相連接的轉向管柱、下傳動軸、轉向器輸入軸和轉向器齒條，以及轉向器拉桿，其中，轉向管柱和方向盤相連，轉向器齒條通過兩個轉向器拉桿分別與兩個前輪相連。