[發明專利]一種轉向回正及中間位置控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201910872003.7
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110723200B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 耿國慶;李浩;徐惠民;謝軍;符修齊;趙文;楊梁;江浩斌;章國棟;成云峰;朱鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 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

1.一種轉向回正及中間位置控制方法，基于轉向回正及中間位置控制系統包括轉向集成控制器，轉向集成控制器包括回正判斷模塊、時變滑模控制模塊、轉向集成控制模塊，所述回正判斷模塊的輸入端分別連接車速傳感器、轉向盤轉角傳感器、轉向盤轉矩傳感器和側向加速度傳感器；回正判斷模塊的輸出連接時變滑模控制模塊的輸入，時變滑模控制模塊的輸出連接轉向集成控制模塊的輸入，轉向集成控制模塊的輸出分別連接輪轂電機控制器和EPS控制器的輸入，輪轂電機控制器還分別連接左前輪輪轂電機和右前輪輪轂電機，EPS控制器還連接助力電機；其特征在于，判斷車輛是否處于轉向回正或是中間位置控制工況；若處于轉向回正工況則利用時變滑模控制模塊使質心側偏角的估計值與期望的質心側偏角的相趨近，從而計算出回正工況時的回正補償力矩；設定回正時的方向盤轉角θ₂的閾值為Thres1，根據方向盤轉角θ₂和Thres1之間的大小比較后選擇采用EPS回正或者采用差動助力回正；

若車輛不處于回正控制工況，根據方向盤轉向角θ₃與閾值Thres2之間的大小比較后選擇采用EPS控制轉向或者采用差動助力控制轉向。

2.根據權利要求1所述的一種轉向回正及中間位置控制方法，其特征在于，轉向回正工況的判斷過程為：

步驟1.1，設定方向盤力矩T_d的閾值Thres3，若方向盤所受力矩T_d≤Thres3，認為駕駛員對方向盤釋放，方向盤具有回正的趨勢；

步驟1.2，分別設定方向盤轉角θ₁和方向盤轉速ω的閾值Thres5和Thres4，若方向盤轉速|ω|≥Thres4且方向盤轉角|θ₁|≥Thres5說明車輛已處于回正的初始階段；

步驟1.3，設定車速V的閾值Thres6，若車速V滿足0≤V≤Thres6，表明車輛處于回正時的合理車速范圍，

步驟1.4，若滿足步驟1.1-1.3中參數范圍，當持續時間Timer≥Thres7，Thres7為持續時間的閾值，說明方向盤轉角值和作用在方向盤上的轉矩值持續了一定的時間，回正判斷標志Flag_return＝1時，可認定該車輛處于轉向回正工況；反之其中任意條件不滿足可認為車輛不處于回正工況。

3.根據權利要求2所述的一種轉向回正及中間位置控制方法，其特征在于，轉向回正控制的具體過程為：

步驟2.1，將前輪轉角分別輸入車輛模型，車輛模型輸出轉向盤轉矩、車速、質心側偏角期望值、輪胎垂向力和縱向力；

步驟2.2，根據輸入的轉向盤轉矩和車速獲得基本回正力矩；

步驟2.3，將前輪轉角、輪胎垂向力和縱向力分別輸入觀測器獲得質心側偏角估計值；

步驟2.4，將質心側偏角估計值與質心側偏角期望值的偏差量作為時變滑模控制器的輸入量，從而計算出回正工況時控制穩定的回正補償力矩。

4.根據權利要求1所述的一種轉向回正及中間位置控制方法，其特征在于，若方向盤轉角θ₂≤Thres1采用EPS回正，反之，采用差動助力回正。

5.根據權利要求1所述的一種轉向回正及中間位置控制方法，其特征在于，所述中間位置控制工況的判斷依據為：設定判斷方向盤中間位置轉向角θ₃的閾值Thres2，若轉向角θ₃≤Thres2且側向加速度小于0.3g，說明方向盤處于中間位置轉向。

6.根據權利要求1所述的一種轉向回正及中間位置控制方法，其特征在于，若θ₃≤Thres2時，根據車速和駕駛員的路感要求計算期望轉向力矩，EPS控制器根據期望的轉向力矩實現中間位置控制；當方向盤轉角θ₃＞Thres2時，轉向集成控制器將判斷方向盤轉角超出中心位置從而驅動差動轉向控制車輛轉向執行指令。