[发明专利]一种带方向盘转角计算和补偿电动助力转向器控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车助力转向方法，尤其是一种电动助力转向方法。

背景技术

助力转向，顾名思义，是协助驾驶员作汽车方向调整，为驾驶员减轻打方向盘的用力强度，当然，助力转向在汽车行驶的安全性、经济性上也一定的作用。

就目前汽车上配置的助力转向系统大致可以分为两类：(1)一种是机械式液压动力转向系统；(2)一种是电子液压助力转向系统。

一、机械式液压动力转向系统

1机械式的液压动力转向系统一般由液压泵、油管、压力流量控制阀体、V型传动皮带、储油罐等部件构成。

2无论车是否转向，这套系统都要工作，而且在大转向车速较低时，需要液压泵输出更大的功率以获得比较大的助力。所以，也在一定程度上浪费了资源。开这样的车，尤其时低速转弯的时候，觉得方向比较沉，发动机也比较费力气。又由于液压泵的压力很大，也比较容易损害助力系统。

还有，机械式液压助力转向系统由液压泵及管路和油缸组成，为保持压力，不论是否需要转向助力，系统总要处于工作状态，能耗较高，这也是耗资源的一个原因所在。

一般经济型轿车使用机械液压助力系统的比较多。

二、电子液压助力转向系统

1主要构件：储油罐、助力转向控制单元、电动泵、转向机、助力转向传感器等，其中助力转向控制单元和电动泵是一个整体结构。

2工作原理：电子液压转向助力系统克服了传统的液压转向助力系统的缺点。它所采用的液压泵不再靠发动机皮带直接驱动，而是采用一个电动泵，它所有的工作的状态都是由电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出的最理想状态。简单地说，在低速大转向时，电子控制单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率，使驾驶员打方向省力；汽车在高速行驶时，液压控制单元驱动电子液压泵以较低的速度运转，在不至于影响高速打转向的需要同时，节省一部分发动机功率。

但是上述助力转向系统在使用时间长了之后，部件老化，会发生漏油的情况，需要对其进行更换或者修理，成本较高，否则漏油的发生会造成油的浪费，不利于环保。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用稳定安全，节约环保的电动助力转向器控制方法。

本发明是通过以下方法来达到上述目的的：

它包含有方向盘、与方向盘连接的转向柱、转向柱连接涡轮蜗杆减速器，涡轮蜗杆减速器连接一个离合器，离合器连接一个助力电动机，助力电动机连接一个电子控制单元，计算助力电动机的转角和转速的传感器与电子控制单元相连接，转向柱上设有一个扭力杆，扭力杆与电子控制单元连接，方向盘旋转带动转向柱旋转，转向柱带动涡轮蜗杆减速器转动，传感器检测涡轮蜗杆减速器的转动，将信号发送到电子控制单元，扭力杆判断方向盘的转动角度和转速，电子控制单元根据方向盘的转角和转速，综合扭力杆的扭矩信号，车速信号计算助力电动机的控制电流。

上述方法中，传感器包含有设于离合器和涡轮蜗杆减速器之间的齿盘和与电子控制单元连接的霍尔式传感器，通过霍尔式传感器测量齿盘的脉冲，将信号送入电子控制单元中。

上述方法中，霍尔式传感器测量到的脉冲信号通过整形电路整形或送入电子控制单元中。

由于采用了上述方法，在驾驶员转向时，方向盘带动齿盘旋转，霍尔式传感器感应到通过齿盘的磁通量的变化，产生相应的脉冲信号，通过整形电路处理后变为标准的方波，送入电子控制单元处理，电子控制单元根据扭矩信号分析出方向盘的转动方向，同时对方波信号进行正负的累计，计算出方向盘的转动过的角度，对方波信号计数算出方向盘的转速，根据方向盘的转角和转速，送和方向盘扭矩信号，车速信号等计算出助力电动机的控制电流，以达到精确可靠的控制的目的。

附图说明

图1是本发明带方向盘转角计算和补偿电动助力转向器控制方法各部件连接结构示意图；

图2是本发明带方向盘转角计算和补偿电动助力转向器控制方法信号控制流程图。

具体实施方式

结合图1和图2所示，在电动助力转向器助力电机的离合器(2)和蜗轮蜗杆减速器(6)之间安装一个测速的齿盘(3)，通过霍尔式转速传感器(4)测量齿盘(3)的脉冲，将该信号通过整形电路(5)后转换为方波信号送入ECU(9)单元中。

工作时，方向盘(10)旋转带动转向柱(7)的旋转，转向柱(7)通过蜗轮蜗杆(6)带动齿盘(3)转动，通过齿盘(3)的转动使霍尔传感器(4)的磁场回路中的磁通量发生改变，霍尔传感器(4)检测到磁通量的变化相应的输出也随之变化，产生一个与齿盘(3)的齿的凹凸相对应的电压输出，通过整形电路(5)处理后变为标准的方波，送ECU(9)处理，ECU(9)通过扭力杆(8)判断方向盘(10)的转动方向和驾驶员施加的力的大小，同时对方波信号进行正负的累计，计算出方向盘(10)转动过的角度，对方波信号计数算出方向盘(10)的转速，根据方向盘(10)的转角和转速，综合扭力杆(8)的扭矩信号、车速信号等计算出助力电动机(1)的控制电流，以达到精确可靠的控制的目的。