[发明专利]角度中点自学习找回和修正以实现EPS跑偏补偿的方法

说明书

本发明是一种角度中点自学习找回和修正以实现EPS跑偏补偿的方法。在低端车型中，由于成本约束，EPS系统通常采用纯扭矩传感器，不具备绝对角度的检测能力，无法实现诸如跑偏补偿等与角度相关的功能。本发明利用非接触电磁感应式纯扭矩传感器的P信号，开发一种算法，将P信号与角度的相对关系转化为EPS系统绝对角度，又开发了角度中点自学习找回算法和角度中点自学习修正算法，以保证EPS系统绝对角度准确可信，同时开发了一种跑偏补偿算法，实现EPS系统对跑偏车辆具有自动纠偏能力。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，涉及汽车转向系统，尤其涉及一种角度中点自学习找回和修正以实现EPS跑偏补偿的方法。

背景技术

现代汽车配装电动助力转向系统(简称EPS)已经非常普及，该系统可使驾驶员操纵转向轻便，能及时准确地执行转向操纵指令，并能正确地反馈路面信息，让驾驶员及时掌握车辆的行驶状态，以便判断并作出适宜的转向操作指令。EPS系统主要由扭矩转角传感器、电子控制单元(简称ECU)、转向助力电机(简称EPS电机)、蜗轮蜗杆减速机构等组成。当转向时，ECU根据方向盘转矩及转角、车速、电机的端电压和电流等信号，进行汽车的转向状态判断，然后发出控制指令来驱动EPS电机，使电机按方向盘转动的速度和方向产生所需要的助力转矩或相关补偿转矩，并通过蜗轮蜗杆减速机构放大后，再通过机械转向器推动车轮转向，从而协助驾驶员进行转向操作。

在低端车型中，由于成本约束，EPS系统通常采用纯扭矩传感器，不具备绝对角度的检测能力，就无法实现与角度相关的补偿功能，如：跑偏补偿功能。既使采取相关技术，使EPS系统纯扭矩传感器具备了角度检测能力，也仅是相对角度，无法表征车辆行驶的绝对角度(或称方向盘绝对角度)，且当系统断电再上电后，EPS系统初始所标定的角度中点K值基准会发生变化而不可信，暂被称为EPS系统丢失了角度中点；同时，由于车辆在使用中，EPS系统角度中点与车辆直行的角度零点(或称方向盘绝对角度零点)也会出现偏差，只有保证在一定的误差范围内，才能实现相关补偿功能，特别是跑偏补偿功能，更需要有准确的绝对角度检测能力，以及适当的角度中点修正能力，还需要适当的跑偏补偿算法来配合，才能使EPS系统实现对跑偏车辆具有良好的纠偏能力。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明利用非接触电磁感应式纯扭矩传感器的P信号，通过算法，能对异常P信号进行过滤，保证采样值有效；再通过算法，将P信号与角度的相对关系转化为EPS系统绝对角度；提供了角度中点自学习找回算法和角度中点自学习修正算法，以保证EPS系统绝对角度准确可信；同时开发一种跑偏补偿算法，实现EPS系统对跑偏车辆具有自动纠偏能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：EPS系统中的ECU，对纯扭矩传感器的P信号按1ms周期实时采样，并按PWM_P占空比信号有效范围及其信号变化量极限范围，对异常PWM_P占空比信号进行算法过滤，使参入绝对角度算法的PWM_P采样值是有效的；当ECU获得有效PWM_P采样值后，经与初始所标定的角度中点PWM_P₀和基准区段号K＝0做比较，并按设计的规则进行运算，即可获得EPS系统绝对角度。

EPS系统的角度中点自学习找回算法(或称功能)设计是基于初始中点标定的PWM_P₀可信的情况下，当EPS系统断电再上电，仅由于区段号K可能发生异常变化，而使EPS系统角度中点不可信；需设计一种有约束条件的统计方法，来收集车辆直行状态下的EPS系统绝对角度值，此时ECU所获得的绝对角度值也不可信，需对它们除以40后再取整，来统计它们发生的频次数，依据频次数最高的取整值，即可找回基准区段号K＝0，也就恢复了EPS系统角度中点。