[发明专利]一种改善驾驶员快速操纵方向盘手感的EPS控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种改善驾驶员快速操纵方向盘手感的EPS控制方法。

背景技术

电动助力转向系统(electric power steering system,EPS),由于其结构紧凑，节能环保，而且还可以根据不同的车型匹配不同的程序，大大缩短了开发周期，所以目前市场上在乘用车上EPS基本得到了普及。近年来，随着电力电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor，PMSM)得以迅速的推广应用。与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机,特别是稀土永磁同步电机具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点。永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度，因而它是近几年EPS应用越来越广泛的一种电动机。

但是永磁同步电机不同于他励电机可以调节励磁电流大小进行扩速，这就大大限制了永磁同步电机的调速范围，这虽然可以满足EPS系统在普通工况下对电机转速的要求，但是当在特殊工况下，如紧急避障，驾驶员需要快速操纵方向盘以避开障碍物，这就需要永磁同步电机提供瞬间大转速，否则将会造成方向盘转向沉重问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种改善驾驶员快速操纵方向盘手感的EPS控制方法。

本发明提供的一种改善驾驶员快速操纵方向盘手感的EPS控制方法，包括以下步骤：

S1、获取永磁同步电机三相电流，并对采集的三相电流进行Clarke变换以及Park变换，获得实际励磁电流指令i_d和实际转矩电流指令i_q；

S2、实时获取方向盘转矩信号、车速信号和方向盘角速度ω；

S3、检测电机定子电压u_s，并将电机定子电压u_s与逆变器所能提供的最大电压U_max进行比较，电机定子电压u_s等于直轴电压U_d和交轴电压U_q的矢量和

S4、当u_s＜U_max，系统EPS进入转矩环执行i_d＝0控制，其包括以下步骤：

S41、设置参考励磁电流指令i_dref＝0；

S42、根据方向盘转矩信号和车速信号，通过助力曲线得到电机定子电流i_s，参考转矩电流指令i_qref＝i_s；

S43、将参考励磁电流指令i_dref、实际励磁电流指令i_d、参考转矩电流指令i_qref和实际转矩电流指令i_q经电流环PI调节器引出直轴电压U_d和交轴电压U_q；

S5、当u_s＞U_max，EPS系统进入转速环，执行超前角弱磁控制，其包括以下步骤：

S51、根据方向盘角速度ω和电机实际转速n获得定子电流i_s，由电流环PI调节器引出直轴电压U_d和交轴电压U_q,将电机定子电压u_s与参考电压U_max作差，并通过PI调节器调节出一个超前角θ；当u_s大于U_max时，θ范围为-π/2＜θ＜0，此时i_dref＝i_ssinθ＜0，i_qref＝i_scosθ，弱磁控制开始；

S52、将参考励磁电流指令i_dref、实际励磁电流指令i_d、参考转矩电流指令i_qref和实际转矩电流指令i_q经电流环PI调节器重新引出直轴电压U_d和交轴电压U_q；