[发明专利]一种电动助力转向装置的回正控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种电动助力转向装置的回正控制方法和装置，所述方法包括步骤：建立电动助力转向装置的数学模型；通过台架实验测试不同路面阻力下的转向做功，结果制成表格储存于电子控制单元中；确定进入回正控制的条件；估算汽车行驶的路面阻力矩；根据路面阻力矩，计算出若想汽车方向盘回正时助力电机需要提供的能量，并由此计算得到助力电机需要提供的辅助回正力矩；最后，根据车速信息、回正转矩信息得出车速相关系数、方向盘相关系数对辅助回正力矩进行修正。本发明在不影响驾驶员操纵手感，以及没有增加所需的传感器数量的前提下，提高了电动助力转向装置的回正性能。

技术领域

本发明设计电动助力转向系统技术领域，尤其涉及一种车辆用电动助力转向系统回正控制方法及装置。

背景技术

车辆的电动助力转向系统(EPS)通常由转矩传感器、车速传感器、电子控制单元(ECU)、助力电动机、蜗轮蜗杆减速器以及齿轮齿条转向器组成。电动助力转向系统的工作原理是通过安装在转向管柱上的转角传感器和转矩传感器检测方向盘转角和作用于方向盘上的转向力矩，电子控制单元根据方向盘转角、方向盘转向力矩、车速信号结合一定的控制算法以产生相应的助力力矩，辅助驾驶员转动方向盘。

装配有电动助力转向装置的车辆转向时，由于助力电机以及蜗轮蜗杆减速器的存在使摩擦力有所增大，降低了方向盘的回正性能，容易造成低速行驶时方向盘的回正不足以及高速行驶时的回正超调。

为了解决电动助力转向装置的上述缺陷，如今的电动助力转向系统在控制策略中需要增加主动回正控制功能以求在提高转向系统的回正性能的同时，不会影响驾驶员的操纵手感。

发明内容

为了改善电动助力转向装置的上述缺陷，本发明提供了一种电动助力转向装置的回正控制方法。

为达到提高回正性能的目的，本发明采用的技术方案是：

一种汽车电动助力转向装置的回正控制方法，包括以下步骤:

S1、计算汽车转向时的路面阻力矩T_l和电动助力转向装置所提供的实际转向做功W_s；

S2、检测转向管柱上的转角以及转向力矩，并且根据所述转向管柱上的转角和转向力矩识别驾驶员的意图，判断是否进入回正控制；

S3、若进入自动回正控制，依据车速信号确定回正控制的车速相关系数C₁，所述车速相关系数C₁随车速的提高而减少；依据转向管柱的转矩信号确定回正控制的转矩相关系数C₂，用于修正助力电机提供的回正力矩，所述转矩相关系数C₂随转矩信号的增大而减少，在转矩信号达到阈值Y₁时，所述转矩相关系数C₂达到最小值；

S4、基于电动助力转向装置的数学模型计算得出车轮转角，利用所述路面阻力矩T_l结合回正力矩公式计算出汽车回正时路面提供的回正力矩，并计算出路面提供的回正力矩在回正过程中转向系统的回正做功W_r，将电动助力转向装置所提供的实际转向做功W_s与所述转向系统的回正做功W_r求差，得到助力电机需要提供的回正做功W_z，继而根据车速信号确定转向管柱转速、车速相关系数C₁、转矩相关系数C₂确定修正后的助力电机需要提供的回正力矩；

S5、得出助力电机的辅助回正力矩指令后，通过使用助力电机的电流闭环PI控制实现将电机需要提供的回正力矩施加在转向管柱上实现回正控制。

进一步地，所述的步骤S1具体包括：

S11、通过电动助力转向装置的台架实验确定不同路面阻力下、电动助力转向装置转动不同角度下的转向做功，并制成表格预先设置于电子控制单元中；