[發明專利]一種EPS突變力矩補償控制器

在審

• 申請號: 201711415388.1
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108100032A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 崔高健;任曉光;李紹松
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明結合EPS系統，設計了一種汽車電動助力轉向（EPS）突變力矩補償控制器，EPS突變力矩補償控制器主要包括電流傳感器、電壓傳感器、轉向盤轉矩傳感器、補償控制ECU、ECU保護芯片、電機驅動電路，根據各傳感器實時測量的數據，利用卡爾曼（KF）算法估算電機負載轉矩和轉向盤轉矩，當電機負載轉矩變化量大于某一門限值時，對EPS進行突變力矩補償，解決因駕駛員瞬時轉矩突然增大導致的車輛甩尾，發飄等問題，并且利用計算出的轉向盤轉矩與轉向盤轉矩傳感器測量轉矩進行比較，判斷轉矩傳感器是否發生故障，若發生故障，利用計算出的轉向盤轉矩代替轉向盤轉矩傳感器測的測量值來確定助力電流大小，保證EPS系統正常工作。

技術領域

本發明涉及汽車電子控制領域，尤其涉及一種EPS突變力矩補償控制器。

背景技術

隨著經濟的發展，全球汽車保有量逐漸增加，人們從對汽車速度的需求逐漸轉變為對行車安全性和舒適性的需求。為了降低駕駛員動作在轉向盤上的操縱力，減輕駕駛員駕駛疲勞提高行車安全性，助力轉向系統應用而生。隨著汽車電子技術的發展，電動助力轉向系統逐漸成為當前汽車必備的駕駛輔助系統之一。電動助力轉向系統依據車速和轉向盤轉矩確定助力電流，利用助力電機產生助力矩對轉向盤進行助力。轉向盤轉矩傳感器在電動助力轉向系統中是一個核心的結構，當前的控制器，只考慮了控制性能，而忽視了當轉矩傳感器發生故障時，對車輛造成的嚴重后果。而且當前控制器沒有考慮由于EPS本身特性，當駕駛員緊急轉向時，作用在轉向盤上的駕駛員轉矩會突然增大，導致轉矩傳感器測得的值會突然變大，且車速會隨之降低，車輛車速降低，助力電機產生的助力矩會變大，這一惡性循環最終導致駕駛員在緊急轉向的一瞬間轉矩會驟然增大，導致車輛失穩，產生嚴重交通事故。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種EPS突變力矩補償控制器。

EPS突變力矩補償控制器主要包括電流傳感器、電壓傳感器、轉向盤轉矩傳感器、補償控制ECU、ECU保護芯片、電機驅動電路。其特征在于，電壓傳感器和電流傳感器實時采集電路中電壓和電流信息，通過補償控制芯片的I/O口，將測得的信息實時傳輸給補償控制ECU，補償控制ECU通過利用KF估計計算得出轉向盤轉矩值和電機負載轉矩的變化趨勢，若電機負載轉矩產生突變，則表明轉向盤轉矩產生突變，若每秒轉矩變化值大于15N則對助力矩進行補償，補償控制ECU通過I/O口輸出控制信號，通過ECU保護芯片輸入給電機驅動電路，驅動助力電機產生補償助力矩。利用計算出的轉向盤轉矩值，與轉向盤轉矩傳感器測得的轉矩進行比較，若變化趨勢不同，則表明轉向盤轉矩傳感器發生故障，此時，利用計算出的轉向盤轉矩代替轉向盤轉矩傳感器的測量值來確定助力電流大小，保證EPS系統正常工作，避免因轉矩傳感器故障導致的EPS系統失靈而引起汽車失穩的問題。

采用上述方案，本發明取得的有益效果是實現了對駕駛員突變力矩的補償和EPS系統的保護功能，能夠有效的減少交通事故的發生。

附圖說明

圖1是本發明的EPS突變力矩補償控制器及其外部基本接線圖。

圖2是本發明的EPS突變力矩補償控制器控制邏輯框圖。

其中，1. 電流傳感器，2. 電壓傳感器，3. 轉向盤轉矩傳感器，4. 補償控制ECU，5. ECU保護芯片，6. 電機驅動電路。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明：