[发明专利]电动助力转向装置及其控制方法

权利要求书

1.一种电动助力转向装置，它包括：

扭矩传感器、车速传感器、电流传感器、控制单元ECU、助力电动机和减速机构；方向盘由输入轴与扭矩传感器连接在一起，扭矩传感器还与助力电动机连接在一起，扭矩传感器和助力电动机都与控制单元ECU连接；其特征在于还包括：

车轮镇定控制器和四轮驱动或制动力矩控制信号输出装置，车轮镇定控制器的组成为：

横摆角速度指令发生器，用于得到横摆角速度指令值；

状态观测器，用于获得实际的横摆角速度值和侧滑角值；

转矩分配控制器，将不同大小的驱动转矩或制动转矩分别加到各个车轮上，形成转向力矩，使转向响应速度加快；

轮胎打滑控制器，通过调节车辆轮胎与路面间的作用力，提高汽车的主动安全性能；

所述的横摆角速度指令发生器是通过检测转向轮的转向角度δ_f与侧滑角β之差乘以速度v再除以重心与转向轮之间的距离l_f得到横摆角速度指令值γ^*。

2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于所述的转矩分配控制器是根据车体稳定所需要的旋转力矩大小，前后车轮组平均分配驱动力矩，左右车轮组互补分配转向力矩；或者采用只在前轮或后轮上对转矩进行平均分配。

3.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于所述的轮胎打滑控制器是基于车轮速度计算加速度及驱动力信号，观测车体等效转动惯量，构建外部扰动信号观测器，从而形成轮胎打滑控制器。

4.一种权利要求1所述的电动助力转向装置的控制方法，其特征在于包括的步骤：

1)检测或读取方向盘的转角，计算转向轮的转向角度；

2)通过车身横摆角速度指令发生器得到横摆角速度指令值；

3)通过状态观测器获得实际的车身横摆角速度和侧滑角度值；

4)采用前馈和PI调节器调节转向辅助转矩，通过转矩分配控制器将不同大小的驱动转矩或制动转矩分别加到各个车轮上，形成转向力矩，使转向响应速度加快、动作准确；

5)轮胎打滑控制器通过调节车辆轮胎与路面间的作用力，提高汽车的主动安全性能；

6)EPS失效时，通过检测方向盘的转角或转矩确定驾驶员希望的转向角δf，调节各个车轮的驱动转矩或制动转矩，形成车身转向力矩，强制车身按照驾驶员的控制要求转向，实现EPS的故障安全功能。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于通过扭矩传感器或电机上的位置传感器，或从控制单元EUC得到转向角度值，计算转向轮的转向角度或转向辅助力矩指令值。