[发明专利]一种汽车智能电动助力转向系统

权利要求书

1.一种汽车智能电动助力转向系统，其特征在于，所述的系统包括智能控制设备、电动助力转向控制器、角度传感器、车速传感器、横摆角速度传感器和转向执行机构，智能控制设备向电动助力转向控制器发送转向目标角度指令，电动助力转向控制器采集当前状态下汽车的转向角度、转向角速度、车速和车的横摆角速度，根据采集的上述信息，电动助力转向控制器执行位置闭环控制算法，根据该算法得出转向执行机构的转矩输出信息

位置闭环控制算法包括位置环、速度环和电流环，在位置环计算时对计算得出的转向目标角速度进行前馈补偿，前馈补偿公式为：

u_a(t)为速度前馈补偿的转向目标角速度补偿输出，e_a(t)为转向目标角度与方向盘当前角度的位置偏差，K_a为速度前馈补偿的比例系数，K_b为速度前馈补偿的微分系数；

在速度环计算时对计算得出的目标转矩进行前馈补偿，前馈补偿公式为：

其中：u_b(t)为转矩前馈补偿目标转矩补偿输出，e_b(t)为转向目标角转向速度与方向盘当前转向速度的偏差，K_c为转矩补偿前馈的比例系数，K_d为转矩前馈补偿的微分系数；

根据车的横摆角速度，对位置闭环控制算法速度环中计算得出的目标转矩进行补偿，补偿公式为：

式中：I_a为横摆加速度补偿输出，r是横摆角速度反馈值，r₀横摆角速度阈值，r_max为横摆角速度最大阈值，C(s)是对横摆角速度r反馈的超前补偿器，C(s)计算公式为：

式中：T为时间常数，K_C为超前补偿器系数，n为时间常数T的系数。

2.根据权利要求1所述的一种汽车智能电动助力转向系统，其特征在于，电动助力转向控制器对智能控制设备发出的转向目标角度进行一阶延时滤波后，再执行位置闭环控制算法。

3.根据权利要求2所述的一种汽车智能电动助力转向系统，其特征在于，一阶延时滤波的延时时间为0ms～150ms。

4.根据权利要求1所述的一种汽车智能电动助力转向系统，所述的位置闭环控制算法包括位置环路、速度环路和电流环路，电流环路的计算速度大于速度环路，速度环路的计算速度大于位置环路，其特征在于，T₁＝(20～28)T₃,T₂＝(10～20)T₃,T₁为位置环路执行时间，T₂为速度环路执行时间，T₃为电流环路执行时间。

5.根据权利要求1所述的一种汽车智能电动助力转向系统，其特征为：智能控制设备、电动助力转向控制器、角度传感器、车速传感器和横摆角速度传感器之间通过CAN总线连接。