[发明专利]一种线控转向路感模拟控制方法

权利要求书

1.一种线控转向路感模拟控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过动力学构建转向负载模型，计算转向阻力矩，通过转向电机的输出力矩构建负载状态观测器，计算转向负载力矩；

根据所述转向阻力矩和所述转向负载力矩，计算综合输出力矩，所述综合输出力矩由占比为a的所述转向阻力矩和占比为d的所述转向负载力矩组成，a、d之和为1，所述转向阻力矩与所述转向负载力矩之间的差值越大，所述转向负载力矩在所述综合输出力矩中所占的比值d越大；

建立电动助力转向系统模型，计算助力转向输出力矩；

结合所述助力转向输出力矩和所述综合输出力矩得出路感力矩，进而为路感装置反馈路面信息。

2.根据权利要求1所述的线控转向路感模拟控制方法，其特征在于，所述转向阻力矩包括侧向力回正力矩和重力回正力矩，所述侧向力回正力矩计算公式为：

式中，T_{a_l}为侧向力回正力矩，m为整车质量，b为质心到后轴的距离，L为轴距，a_y为侧向加速度，ξ为前轮转角；

所述重力回正力矩计算公式为：

式中，T_{a_w}为重力回正力矩，K_aw为重力回正系数，δ_sw为方向盘转角，i为转向传动比。

3.根据权利要求2所述的线控转向路感模拟控制方法，其特征在于，所述侧向加速度采集于侧向加速度传感器，所述前轮转角采集于前轮转角传感器，所述方向盘转角采集于方向盘转角传感器。

4.根据权利要求2所述的线控转向路感模拟控制方法，其特征在于，所述转向传动比的计算公式为：

i＝i_bas+i_inc

其中，

式中，i_bas为基础传动比，i_inc为增量传动比，K_p、K_i、K_d分别为PID控制参数，Yaw为理想横摆角速度，yaw为实际横摆角速度；

其中，所述理想横摆角速度、所述侧向加速度及所述基础传动比的计算公式为：

式中，u为车速，L为轴距，K为不足转向度，a_y为侧向加速度，δ_sw为方向盘转角，i为转向传动比。

5.根据权利要求1所述的线控转向路感模拟控制方法，其特征在于，所述负载状态观测器的所述转向负载力矩的计算公式为：

其中，T_ext为转向负载力矩，M_r为有效的质量，其包括电机惯量和齿条的质量，Xr为齿条的位置，G_r为齿轮齿条传动比，K_tr为电机的力矩系数，I_r为电机电流，T_int为电机和转向机的内部摩擦力矩。

6.根据权利要求1所述的线控转向路感模拟控制方法，其特征在于，采用一阶惯性滤波器对所述转向负载力矩进行处理，所述一阶惯性滤波器的第n次滤波输出值的计算公式为：

Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1)

式中，Y(n)为第n次滤波输出值，α为滤波系数，X(n)为第n次采样值，Y(n-1)为第n-1次滤波输出值；

其中，所述滤波系数α与滤波截止频率F_L有关，两者的关系计算式为：

F_L＝α/2πT

式中，T为采样周期。