[发明专利]车辆电动助力转向系统的阻尼控制方法

说明书

本发明公开了一种车辆电动助力转向系统的阻尼控制方法，以车辆行驶速度、转向盘转矩和转向盘角速度信号作为输入，根据转向盘转矩计算得到转矩变化率，并判断转矩和转矩变化率是否超出门槛值，未超出则进行计算得到转矩增益系数，超出则退出阻尼控制功能；根据车辆行驶速度和转向盘角速度计算得到速度增益系数；根据转向盘角速度计算得到初始阻尼力矩；初始阻尼力矩与转矩增益系数和速度增益系数相乘，得到最终阻尼力矩，并对最终阻尼力矩进行合理性检查。在车辆行驶的全车速范围内提升了阻尼控制功能的安全性。

技术领域

本发明涉及车辆电动助力转向系统领域，尤其是指一种车辆电动助力转向系统的阻尼控制方法。

背景技术

传统的采用无助力转向或液压助力转向的车辆在高速行驶时，中心感不好，总是让驾驶员感觉转向盘发飘，难以获得很好的路感，增加了驾驶员驾车的危险系数。电动助力转向系统增加了阻尼控制功能，防止直线行驶时因外界干扰引起的转向盘抖动，在汽车高速行驶时能够适当增加转向阻力，避免高速行驶转向回正过程中出现回正超调，实现了高速驾驶时的稳重手感，大大增强了汽车行驶的安全性。

随着汽车进入智能化阶段，高级辅助驾驶、自动驾驶对电动助力转向系统的功能安全的要求越来越高。传统的阻尼控制方法主要基于车辆行驶速度和转向盘角速度作为输入信号设计阻尼策略，而且主要考虑高速行驶的工况，没有对转矩信号和阻尼控制的功能安全进行过多考虑。

基于上述背景本发明设计了一种车辆电动助力转向系统的阻尼控制方法，减小因功能失效导致的安全问题的风险，在车辆行驶的全车速范围内很好的提升了阻尼控制功能的安全性。

发明内容

本发明通过转向盘转矩和转矩变化率监测以及阻尼力矩合理性检测的机制，根据车辆行驶速度、转向盘转矩和转向盘角速度输入信号计算得到阻尼力矩，通过助力电机提供特定的反向助力力矩，在车辆行驶的全车速范围内很好的提升了阻尼控制功能的安全性。

本发明的电动助力转向系统的阻尼控制方法为，当电动助力转向系统的控制器接收到整车的点火信号进入工作状态时，以车辆行驶速度、转向盘转矩、转向盘角速度信号作为输入，根据转向盘转矩计算得到转矩变化率，并判断转矩和转矩变化率是否超出门槛值，未超出则进行计算得到转矩增益系数，超出则退出阻尼控制功能；根据车辆行驶速度和转向盘角速度计算得到速度增益系数；根据转向盘角速度计算得到初始阻尼力矩；初始阻尼力矩与转矩增益系数和速度增益系数相乘，得到最终阻尼力矩，并对最终阻尼力矩进行合理性检查。最后通过助力电机执行最终阻尼力矩以实现阻尼控制。

所述门槛值基于实际转矩传感器产品性能和使用工况进行标定；

所述转矩增益系数随着转向盘转矩和转矩变化率的绝对值的增加而减小；

所述速度增益系数随着车辆行驶速度和转向盘角速度的绝对值的增加而增加；

所述初始阻尼力矩根据阻尼力矩正比于电动助力转向系统阻尼系数和转向盘角速度得到；所述合理性检查指对最终阻尼力矩进行限值检查，限值大小根据实际使用工况进行标定；本发明从功能安全的角度出发，通过对车辆行驶速度、转向盘转矩、转向盘角速度信号的处理，设计了一种车辆电动助力转向系统的阻尼控制方法，最终实现更为安全的阻尼控制功能。

附图说明

图1是车辆电动助力转向系统的结构示意图；

图2是本发明电动助力转向系统的阻尼控制方法的流程图；

图中附图标记说明：

11为方向盘；12为转向管柱；13为转矩传感器；14为转向系统控制器ECU；15为助力电机； 16为减速机构；17为中间轴；18转向车轮；19为转向节臂；20为转向横拉杆；21为齿轮齿条式转向器。

具体实施方式