[發明專利]一種汽車電動助力轉向盤角度識別系統

有效

• 申請號: 201710911564.4
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107662637B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 高明;向輝;丁偉娜
• 申請（專利權）人: 株洲易力達機電有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D15/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

1.一種汽車電動助力轉向盤角度識別系統，其特征在于，包括電動助力轉向ECU，所述電動助力轉向ECU包括轉向盤相對角位置信號模塊、直線行駛時的參考轉向盤角位置信號模塊和轉向盤絕對位置識別模塊，所述轉向盤絕對位置識別模塊分別與轉向盤相對角位置信號模塊、直線行駛時的參考轉向盤角位置信號模塊連接；

所述轉向盤相對角位置信號模塊包括扭矩傳感器模塊或無刷電機模塊，所述扭矩傳感器模塊包括預處理模塊、線性的角位置信號轉換模塊，電動助力轉向ECU接收到輸出端被動齒輪轉角信號，經過預處理模塊對信號進行預處理，然后經過線性的角位置信號轉換模塊將周期信號轉換成線性信號，得到轉向盤相對角位置信號；所述無刷電機模塊包括預處理模塊、電機轉速轉換模塊、積分運算模塊，電動助力轉向ECU接收到電機角度位置信號，經過預處理模塊對信號進行預處理，然后經過電機轉速轉換模塊轉換成轉向盤轉速信號，再經過積分運算模塊得到轉向盤相對角位置信號；

所述直線行駛時的參考轉向盤角位置信號模塊包括整車輪速信號模塊或整車橫擺角速度信號模塊，所述整車輪速信號模塊包括預處理模塊、左右輪速判別模塊和直線行駛時轉向盤角位置識別模塊，ECU接收到整車驅動輪輪速信號后，經過預處理模塊對信號進行預處理，然后經過左右輪速判別模塊，通過左右輪速差來判斷汽車是否直線行駛，再經過直線行駛時轉向盤角位置識別模塊的識別，得到直線行駛時的參考轉向盤角位置信號；所述整車橫擺角速度信號模塊包括預處理模塊、整車二自由度模型處理模塊和轉向輪轉角信號識別模塊，ECU接收到橫擺角信號后，經過預處理模塊對信號進行預處理，然后經過整車二自由度模型處理模塊運算得到轉向輪轉角，判斷汽車是否直線行駛，再經過轉向輪轉角信號識別模塊的識別，得到直線行駛時的參考轉向盤角位置信號；

轉向盤相對角位置信號和直線行駛時的參考轉向盤角位置信號通過轉向盤絕對位置識別模塊最終得到ASIL_B的絕對轉向盤位置信號。

2.根據權利要求1所述汽車電動助力轉向盤角度識別系統，其特征在于，所述預處理模塊用于對信號進行濾波和數字信號處理。

3.根據權利要求1所述汽車電動助力轉向盤角度識別系統，其特征在于，所述整車二自由度模型處理模塊的運算過程如下：

其中，m表示整車質量，a表示質心到前輪的距離，V表示行駛速度， b表示質心到后輪的距離，β表示質心側偏角，δ表示轉向輪轉角，r表示橫擺角速度，K₁，K₂表示前后輪的側偏剛度，I表示整車繞Z軸的轉動慣量。

4.根據權利要求3所述汽車電動助力轉向盤角度識別系統，其特征在于，當轉向輪轉角為0°時，觸發轉向輪轉角信號識別模塊記錄下轉向盤參考角度，從而得到直線行駛時的參考轉向盤角位置信號。

5.根據權利要求1所述汽車電動助力轉向盤角度識別系統，其特征在于，所述左右輪速判別模塊判斷左右輪速差可以判斷汽車是否直線行駛，當左右輪速差小于預定值時，觸發直線行駛時轉向盤角位置識別模塊記錄下轉向盤參考角度，從而得到直線行駛時的參考轉向盤角位置信號。

6.根據權利要求1所述汽車電動助力轉向盤角度識別系統，其特征在于，所述電機轉速轉換模塊通過電動助力轉向的減速機構，根據電機的轉速從而間接測量轉向盤轉速。

7.根據權利要求5所述汽車電動助力轉向盤角度識別系統，其特征在于，所述積分運算模塊用于將轉向盤轉速轉換成轉向盤相對角位置信號。

8.根據權利要求1所述汽車電動助力轉向盤角度識別系統，其特征在于，所述轉向盤絕對位置識別模塊還連接有轉向盤主動回正控制模塊或/和整車CAN網絡，所述轉向盤主動回正控制模塊用于主動回正。