[發明專利]車輛電動助力轉向系統的阻尼控制方法

在審

• 申請號: 202010957386.0
• 申請日: 2020-09-13
• 公開（公告）號: CN112124418A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 朱斌;譚金龍
• 申請（專利權）人: 朱斌;譚金龍
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D101/00;B62D119/00;B62D117/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種車輛電動助力轉向系統的阻尼控制方法，以車輛行駛速度、轉向盤轉矩和轉向盤角速度信號作為輸入，根據轉向盤轉矩計算得到轉矩變化率，并判斷轉矩和轉矩變化率是否超出門檻值，未超出則進行計算得到轉矩增益系數，超出則退出阻尼控制功能；根據車輛行駛速度和轉向盤角速度計算得到速度增益系數；根據轉向盤角速度計算得到初始阻尼力矩；初始阻尼力矩與轉矩增益系數和速度增益系數相乘，得到最終阻尼力矩，并對最終阻尼力矩進行合理性檢查。在車輛行駛的全車速范圍內提升了阻尼控制功能的安全性。

技術領域

本發明涉及車輛電動助力轉向系統領域，尤其是指一種車輛電動助力轉向系統的阻尼控制方法。

背景技術

傳統的采用無助力轉向或液壓助力轉向的車輛在高速行駛時，中心感不好，總是讓駕駛員感覺轉向盤發飄，難以獲得很好的路感，增加了駕駛員駕車的危險系數。電動助力轉向系統增加了阻尼控制功能，防止直線行駛時因外界干擾引起的轉向盤抖動，在汽車高速行駛時能夠適當增加轉向阻力，避免高速行駛轉向回正過程中出現回正超調，實現了高速駕駛時的穩重手感，大大增強了汽車行駛的安全性。

隨著汽車進入智能化階段，高級輔助駕駛、自動駕駛對電動助力轉向系統的功能安全的要求越來越高。傳統的阻尼控制方法主要基于車輛行駛速度和轉向盤角速度作為輸入信號設計阻尼策略，而且主要考慮高速行駛的工況，沒有對轉矩信號和阻尼控制的功能安全進行過多考慮。

基于上述背景本發明設計了一種車輛電動助力轉向系統的阻尼控制方法，減小因功能失效導致的安全問題的風險，在車輛行駛的全車速范圍內很好的提升了阻尼控制功能的安全性。

發明內容

本發明通過轉向盤轉矩和轉矩變化率監測以及阻尼力矩合理性檢測的機制，根據車輛行駛速度、轉向盤轉矩和轉向盤角速度輸入信號計算得到阻尼力矩，通過助力電機提供特定的反向助力力矩，在車輛行駛的全車速范圍內很好的提升了阻尼控制功能的安全性。

本發明的電動助力轉向系統的阻尼控制方法為，當電動助力轉向系統的控制器接收到整車的點火信號進入工作狀態時，以車輛行駛速度、轉向盤轉矩、轉向盤角速度信號作為輸入，根據轉向盤轉矩計算得到轉矩變化率，并判斷轉矩和轉矩變化率是否超出門檻值，未超出則進行計算得到轉矩增益系數，超出則退出阻尼控制功能；根據車輛行駛速度和轉向盤角速度計算得到速度增益系數；根據轉向盤角速度計算得到初始阻尼力矩；初始阻尼力矩與轉矩增益系數和速度增益系數相乘，得到最終阻尼力矩，并對最終阻尼力矩進行合理性檢查。最后通過助力電機執行最終阻尼力矩以實現阻尼控制。

所述門檻值基于實際轉矩傳感器產品性能和使用工況進行標定；

所述轉矩增益系數隨著轉向盤轉矩和轉矩變化率的絕對值的增加而減小；

所述速度增益系數隨著車輛行駛速度和轉向盤角速度的絕對值的增加而增加；

所述初始阻尼力矩根據阻尼力矩正比于電動助力轉向系統阻尼系數和轉向盤角速度得到；所述合理性檢查指對最終阻尼力矩進行限值檢查，限值大小根據實際使用工況進行標定；本發明從功能安全的角度出發，通過對車輛行駛速度、轉向盤轉矩、轉向盤角速度信號的處理，設計了一種車輛電動助力轉向系統的阻尼控制方法，最終實現更為安全的阻尼控制功能。

附圖說明

圖1是車輛電動助力轉向系統的結構示意圖；

圖2是本發明電動助力轉向系統的阻尼控制方法的流程圖；

圖中附圖標記說明：

11為方向盤；12為轉向管柱；13為轉矩傳感器；14為轉向系統控制器ECU；15為助力電機； 16為減速機構；17為中間軸；18轉向車輪；19為轉向節臂；20為轉向橫拉桿；21為齒輪齒條式轉向器。

具體實施方式