[发明专利]一种EPS突变力矩补偿控制器

说明书

本发明结合EPS系统，设计了一种汽车电动助力转向（EPS）突变力矩补偿控制器，EPS突变力矩补偿控制器主要包括电流传感器、电压传感器、转向盘转矩传感器、补偿控制ECU、ECU保护芯片、电机驱动电路，根据各传感器实时测量的数据，利用卡尔曼（KF）算法估算电机负载转矩和转向盘转矩，当电机负载转矩变化量大于某一门限值时，对EPS进行突变力矩补偿，解决因驾驶员瞬时转矩突然增大导致的车辆甩尾，发飘等问题，并且利用计算出的转向盘转矩与转向盘转矩传感器测量转矩进行比较，判断转矩传感器是否发生故障，若发生故障，利用计算出的转向盘转矩代替转向盘转矩传感器测的测量值来确定助力电流大小，保证EPS系统正常工作。

技术领域

本发明涉及汽车电子控制领域，尤其涉及一种EPS突变力矩补偿控制器。

背景技术

随着经济的发展，全球汽车保有量逐渐增加，人们从对汽车速度的需求逐渐转变为对行车安全性和舒适性的需求。为了降低驾驶员动作在转向盘上的操纵力，减轻驾驶员驾驶疲劳提高行车安全性，助力转向系统应用而生。随着汽车电子技术的发展，电动助力转向系统逐渐成为当前汽车必备的驾驶辅助系统之一。电动助力转向系统依据车速和转向盘转矩确定助力电流，利用助力电机产生助力矩对转向盘进行助力。转向盘转矩传感器在电动助力转向系统中是一个核心的结构，当前的控制器，只考虑了控制性能，而忽视了当转矩传感器发生故障时，对车辆造成的严重后果。而且当前控制器没有考虑由于EPS本身特性，当驾驶员紧急转向时，作用在转向盘上的驾驶员转矩会突然增大，导致转矩传感器测得的值会突然变大，且车速会随之降低，车辆车速降低，助力电机产生的助力矩会变大，这一恶性循环最终导致驾驶员在紧急转向的一瞬间转矩会骤然增大，导致车辆失稳，产生严重交通事故。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种EPS突变力矩补偿控制器。

EPS突变力矩补偿控制器主要包括电流传感器、电压传感器、转向盘转矩传感器、补偿控制ECU、ECU保护芯片、电机驱动电路。其特征在于，电压传感器和电流传感器实时采集电路中电压和电流信息，通过补偿控制芯片的I/O口，将测得的信息实时传输给补偿控制ECU，补偿控制ECU通过利用KF估计计算得出转向盘转矩值和电机负载转矩的变化趋势，若电机负载转矩产生突变，则表明转向盘转矩产生突变，若每秒转矩变化值大于15N则对助力矩进行补偿，补偿控制ECU通过I/O口输出控制信号，通过ECU保护芯片输入给电机驱动电路，驱动助力电机产生补偿助力矩。利用计算出的转向盘转矩值，与转向盘转矩传感器测得的转矩进行比较，若变化趋势不同，则表明转向盘转矩传感器发生故障，此时，利用计算出的转向盘转矩代替转向盘转矩传感器的测量值来确定助力电流大小，保证EPS系统正常工作，避免因转矩传感器故障导致的EPS系统失灵而引起汽车失稳的问题。

采用上述方案，本发明取得的有益效果是实现了对驾驶员突变力矩的补偿和EPS系统的保护功能，能够有效的减少交通事故的发生。

附图说明

图1是本发明的EPS突变力矩补偿控制器及其外部基本接线图。

图2是本发明的EPS突变力矩补偿控制器控制逻辑框图。

其中，1. 电流传感器，2. 电压传感器，3. 转向盘转矩传感器，4. 补偿控制ECU，5. ECU保护芯片，6. 电机驱动电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明：