[发明专利]一种电动助力转向器控制方法

权利要求书

1.一种电动助力转向器控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：计算方向盘扭矩；

S2：计算方向盘角度；

S3：计算方向盘转速，主MCU根据方向盘角度和时间计算得出；

S4：采集车速信号；

S4-1：主MCU通过CAN总线获取车速信号，并将车速信号通过SPI通讯发送至安全MCU；

S4-2：限制车速变化，若单位时间内的车速变化量大于最大车速变化值，则以初始速度加上最大车速变化值作为当前车速输出到主MCU；

S5：计算基本助力扭矩；

S6：计算阻尼扭矩；

S7：计算齿条末端保护扭矩大小；

S8：计算扭矩阻尼扭矩命令；

S9：计算回正扭矩大小；

S10：计算总助力扭矩大小，主MCU将基本助力扭矩、补偿扭矩、齿条末端保护扭矩、阻尼扭矩、扭矩阻尼扭矩与回正扭矩求和，所得值为总助力扭矩大小；

S11：控制电机；

步骤S1还包括：

S1-1：计算第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比，主MCU从CC2单元采集第一扭矩传感器脉冲信号，通过主MCU计算第一扭矩传感器脉冲信号的占空比；

S1-2：检验第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比；

S1-2-1：主MCU将第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比通过SPI通讯发送给安全MCU，通过主MCU和安全MCU分别同时检验第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比是否在正常范围内；

S1-2-2：若主MCU和安全MCU任意一个检测到第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比不在正常范围内，则主MCU或安全MCU向预驱动发出“第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比信号不正确”故障信号，并执行S1-7；

S1-3：计算第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比，主MCU从CC2单元采集第一扭矩传感器脉冲信号，通过主MCU计算第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比；

S1-4：检验第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比；

S1-4-1：主MCU将第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比通过SPI通讯发送给安全MCU，通过主MCU和安全MCU分别同时检验第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比是否在正常范围内；

S1-4-2：若主MCU和安全MCU任意一个检测到第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比不在正常范围内，则主MCU或安全MCU向预驱动发出“第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比信号不正确”故障信号，并执行S1-7；

S1-5：通过主MCU计算第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比和第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比的和；

S1-6：检验第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比和第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比的和；

S1-6-1：主MCU将第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比和第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比的和通过SPI通讯发送给安全MCU，通过主MCU和安全MCU分别同时检验第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比和第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比的和是否在正常范围内；

S1-6-2：若第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比和第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比的和不在正常范围内，则主MCU或安全MCU向预驱动发出本故障信号，并执行S1-7；若第一扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比和第二扭矩传感器脉冲信号的PWM占空比的和在正常范围内，执行S1-8；

S1-7：主MCU或安全MCU向预驱动发出“汽车进入安全状态”指令，同时主MCU或安全MCU停止电机转动，停止为汽车转向进行电动助力，在下一次点火器点火后再解除“汽车进入安全状态”指令，执行S2；

S1-8：主MCU根据第一扭矩传感器脉冲信号占空比和第二扭矩传感器脉冲信号占空比信号，并结合扭杆刚度、第一扭矩传感器和第二扭矩传感器特性等，综合计算得到方向盘的扭矩信号；

步骤S2还包括：

S2-1：计算第一角度传感器脉冲信号的PWM占空比，主MCU从比较捕获端口采集第一角度传感器脉冲信号，通过主MCU计算第一角度传感器脉冲信号的占空比；

S2-2：检验第一角度传感器脉冲信号的PWM占空比；

S2-2-1：主MCU将第一角度传感器脉冲信号的PWM占空比通过SPI通讯发送给安全MCU，通过主MCU和安全MCU分别同时检验第一角度传感器脉冲信号的PWM占空比是否在正常范围内；

S2-2-2：若主MCU和安全MCU任意一个检测到第一角度传感器脉冲信号的PWM占空比不在正常范围内，则主MCU或安全MCU向预驱动发出“第一角度传感器脉冲信号的PWM占空比信号不正确”故障信号，并执行S2-7；

S2-3：计算第二角度传感器脉冲信号的PWM占空比，主MCU从比较捕获端口单元采集第一角度传感器脉冲信号，通过主MCU计算第二角度传感器脉冲信号的占空比；

S2-4：检验第二角度传感器脉冲信号的PWM占空比；

S2-4-1：主MCU将第二角度传感器脉冲信号的PWM占空比通过SPI通讯发送给安全MCU，通过主MCU和安全MCU分别同时检验第二角度传感器脉冲信号的PWM占空比是否在正常范围内；

S2-4-2：若主MCU和安全MCU任意一个检测到第二角度传感器脉冲信号的PWM占空比不在正常范围内，则主MCU或安全MCU向预驱动发出“第二角度传感器脉冲信号的PWM占空比信号不正确”故障信号，并执行S2-7；

S2-5：通过主MCU计算第一角度传感器脉冲信号的PWM占空比和第二角度传感器脉冲信号的PWM占空比的和；

S2-6：检验第一角度传感器脉冲信号的PWM占空比和第二角度传感器脉冲信号的PWM占空比的和；

S2-6-1：主MCU将第一角度传感器脉冲信号的PWM占空比和第二角度传感器脉冲信号的PWM占空比的和通过SPI通讯发送给安全MCU，通过主MCU和安全MCU分别同时检验第一角度传感器脉冲信号的PWM占空比和第二角度传感器脉冲信号的PWM占空比的和是否在正常范围内；

S2-6-2：若第一角度信号的PWM占空比和第一角度信号的PWM占空比的和不在正常范围内，则主MCU或安全MCU向预驱动发出本故障信号，并执行S2-7；若第一角度传感器脉冲信号的的PWM占空比和第二角度传感器脉冲信号的PWM占空比的和在正常范围内，执行S2-8；

S2-7：主MCU或安全MCU向预驱动发出“汽车进入安全状态”指令，同时主MCU或安全MCU停止电机转动，停止为汽车转向进行电动助力，在下一次点火器点火后再解除“汽车进入安全状态”指令，执行S2；

S2-8：主MCU根据第一角度传感器和第二角度传感器的特性，使用游标算法，根据第一角度传感器检测信号和第二角度传感器检测信号的角度数据，得到一个大概的角度范围，再加上一个精确的角度，综合计算得到方向盘的角度信号；

步骤S5还包括以下步骤：

S5-1：主MCU将S1-8计算得到的扭矩信号进行低通滤波处理；

S5-1-1：主MCU根据函数计算扭矩信号的低频扭矩；

S5-2：计算高频扭矩；

S5-2-1：主MCU根据S1-8计算得到的扭矩信号减去低频扭矩，所得差值为高频扭矩；

S5-3：插值查表；

S5-3-1：主MCU向数据库发起调取基本助力查表命令，数据库向主MCU发送基本助力表；

S5-3-2：主MCU根据S4-2所得车速大小作为关检词，查询标定参数，得到当前的增益；

S5-4：将高频扭矩与低频扭矩分别与所得增益相乘，得到高频增益和低频增益最后再将高频增益和低频增益加起来，经过稳定性函数计算基本助力扭矩。