[发明专利]一种车辆电动助力转向控制方法及其控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的转向控制技术，具体涉及一种车辆电动助力转向控制方法及其控制装置。

背景技术

目前已经使用的一种车辆电动助力转向装置，其检测由驾驶者转动方向盘(下方称为“方向盘”)所施加的转向扭矩，并使电机基于检测的转向扭矩产生转向助力扭矩。控制器控制转向助力扭矩。控制器例如基于由转向扭矩传感器所检测的转向扭矩和车速传感器检测的车速计算目标助力扭矩，并基于目标助力扭矩控制流经电机的电流量，以产生期望的转向助力扭矩。

根据这样的电动助力转向装置，如果在传感器中发生故障，则产生不正确的转向助力扭矩。因此，电动助力转向装置中，当检测到转向扭矩传感器的故障信号时，逐渐减小流到电机的电流量，以停止对驾驶者所进行的方向盘的转动操作的助力(以下称为“转向助力”)。

在停止转向助力后，驾驶者需要使用很大的力来转动方向盘，这会增加驾驶者的负担。如果传感器中引起的故障不是主要的，则驾驶者在转向操作中仅会感觉到一点不舒服的感觉。例如，驾驶者在转动方向盘时仅感觉到颤动扭矩的波动，或者在顺时针和逆时针转动方向盘之间存在不一致转向感觉，在这样情况下，实际上并不需要总是停止转向助力。

发明内容

本发明的目的在于针对目前车辆电动助力转向控制技术的不足，提供一种新型的车辆电动助力转向控制方法及其控制装置，该方法基于转向助力的安全性和必要程度产生转向助力扭矩，从而使电动助力转向的控制更加科学合理，以求最大限度的减轻驾驶者的负担。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种车辆电动助力转向控制方法，该方法在助力控制装置中存储正常模式计算数据和异常模式计算数据，通过获取方向盘的转向扭矩和车速的信号，计算目标助力扭矩；故障检测装置检测是否存在造成电机扭矩偏离目标助力扭矩映射数值的故障因素，如果故障因素不存在，助力控制装置基于正常模式计算目标助力扭矩，实现助力转向控制；如果存在造成电机扭矩偏离目标助力扭矩映射数值的故障因素且车速小于或等于设定值时，助力控制装置基于异常模式计算目标助力扭矩，实现助力转向控制；如果存在造成电机扭矩偏离目标助力扭矩映射数值的故障因素且车速大于设定值时，助力控制装置停止转向助力。

进一步，如上所述的车辆电动助力转向控制方法，其中，所述的造成电机扭矩偏离目标助力扭矩映射数值的故障因素包括：转向扭矩传感器检测的数值偏离实际值；电流传感器信号发生异常波动；电机驱动系统产生异常波动；通向电机的电源线或电机内部线路出现损坏。

进一步，如上所述的车辆电动助力转向控制方法，其中，在基于正常模式计算目标助力扭矩时，所述的目标助力扭矩由主助力扭矩和补偿助力扭矩相加而得，通过获取方向盘的转向扭矩和车速的信号来计算主助力扭矩，通过获取方向盘的转向角速度信号来计算补偿助力扭矩。

进一步，如上所述的车辆电动助力转向控制方法，其中，在基于正常模式实现助力转向控制时，目标助力扭矩设定为随方向盘的转向扭矩的增大而增大，并且在给定的一个方向盘转向扭矩下，目标助力扭矩随车速的增大而减小。

进一步，如上所述的车辆电动助力转向控制方法，其中，在基于异常模式实现助力转向控制时，如果判断方向盘的转向扭矩位于异常模式助力映射的死区内，且造成电机扭矩偏离目标助力扭矩映射数值的故障因素与电机驱动系统或与电流传感器有关，则助力控制装置停止转向助力。

一种车辆电动助力转向控制装置，包括用于检测驾驶者对方向盘转向操作所施加的转向扭矩的扭矩传感器，以及用于检测车辆速度的车速传感器，扭矩传感器与车速传感器分别与电控单元连接，电控单元连接用于助力转向的电机，电机通过传动机构与转向轴连接，其中，所述的电控单元包括：

主助力扭矩计算单元，用于接收表示方向盘的转向扭矩和车速的信号，使用正常模式助力映射或异常模式助力映射计算主助力扭矩；

目标助力扭矩计算单元，用于进一步计算目标助力扭矩；

故障判断单元，用于判断是否存在造成电机扭矩偏离目标助力扭矩映射数值的故障因素；

异常模式控制改变命令单元，用于根据故障判断信号和车速信号发送改变控制模式的命令以及表示故障类型的故障识别信号；

激励电压产生单元，用于根据目标助力扭矩的信号计算需要施加到电机上的激励电压。

进一步，如上所述的车辆电动助力转向控制装置，其中，所述的激励电压产生单元包括：

目标电流计算单元，用于接收目标助力扭矩的信号，并计算与目标助力扭矩成比例的目标电流；

电流偏差计算单元，用于计算目标电流与电源供应的实际电流之间的偏差；