[发明专利]一种基于转向运动闭环的电动助力转向系统控制策略

说明书

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种基于转向运动闭环的电动助力转向系统控制策略，所述控制策略包括：设计转向风格模块、期望小齿轮转角确定模块、期望小齿轮处转向阻力矩确定模块；其中，转向风格模块通过转向盘力矩确定期望转向运动强度；期望小齿轮转角确定模块通过实际与期望转向运动强度确定期望小齿轮转角；期望小齿轮处转向阻力矩确定模块通过实际与期望小齿轮转角确定等效到小齿轮处转向阻力矩；进而确定电动助力转向系统的目标助力矩。有益效果是：统一了EPS的助力控制、阻尼控制和回正控制模式，无需复杂的切换逻辑及门限值，降低了EPS产品开发后期实车场地试验的难度与工作量，缩短了EPS开发周期，提供一致的转向感觉。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种基于转向运动闭环的电动助力转向系统控制策略。

背景技术

近年来，电动助力转向系统(EPS)由于其节能、环保、安全等优点，在汽车上得到广泛应用。良好的助力转向系统应能兼顾转向轻便型、路感和回正性能等要求，给人良好且一致的转向感觉。EPS控制策略作为EPS系统的核心，对汽车转向性能有重要影响。

目前，公开发表的EPS文献和专利中，EPS控制策略均包括多种控制模式，主要包括助力控制、阻尼控制、回正控制，发明专利CN102717826A公布了一种车辆用电动助力转向系统控制策略，包括助力控制和回正控制，该专利基于回正力矩估计修正助力控制的电流，可适用于未配置转角传感器的EPS，但该控制策略需要进行回正状态判断与切换，且需要调整车速相关系数，对工况适应性较差。发明专利CN105882736A公布了一种车辆电动助力转向系统阻尼控制方法，当车辆车速达到一定值时，其根据车速和电机转速观测结果确定阻尼电流，进行阻尼控制提高汽车行驶的安全性和稳定性，该阻尼控制只在车速大于80km/h起作用，需要进行切换，且阻尼电流的确定基于模糊控制，模糊规则的设计较复杂。发明专利CN105774898A公布了一种包括助力控制、回正控制和阻尼控制的电动助力转向系统控制策略，其根据车速信号、转向盘转矩、转角、侧向加速度和横摆角速度等信号进行模式判断与切换，计算最终助力电流，改善了汽车回正性能，提高了车辆安全性与舒适性。

上述EPS控制策略均存在多种控制模式，需要复杂的切换逻辑及较多门限值，加大了实车场地试验标定难度，且无法保证转向盘力矩与汽车转向运动强度呈确定的对应关系以提供一致的转向感觉。因此，亟需提出一种能统一助力控制、阻尼控制和回正控制模式的、且能提供一致的转向感觉的EPS控制策略。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于转向运动闭环的电动助力转向系统控制策略，以解决上述背景技术中提出的EPS存在多种控制模式，需要复杂的切换逻辑及较多门限值，加大了实车场地试验标定难度，且无法保证转向盘力矩与汽车转向运动强度呈确定的对应关系的问题。

本发明采用与以往EPS控制策略不同的思路，提出一种基于汽车转向运动闭环的EPS控制策略。在充分研究EPS机理的基础上，建立起驾驶员转向力矩与其期望的转向运动强度、转向运动强度与小齿轮转角、小齿轮转角与等效到小齿轮处转向阻力矩的联系。通过转向盘力矩确定驾驶员期望的转向运动强度，通过实际与期望转向运动强度和车辆底盘动力学稳态逆特性确定期望小齿轮转角，通过实际与期望小齿轮转角和转向系统稳态逆特性确定等效到小齿轮处转向阻力矩，等效到小齿轮处转向阻力矩减去转向盘力矩即可决策出EPS系统目标助力，该EPS控制策略统一了EPS各控制模式，并可保证转向盘力矩与汽车转向运动强度呈确定的对应关系，提供一致的转向感觉。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于转向运动闭环的电动助力转向系统控制策略，所述控制策略包括：设计转向风格模块、期望小齿轮转角确定模块、期望小齿轮处转向阻力矩确定模块；

其中，转向风格模块通过转向盘力矩确定期望转向运动强度；

期望小齿轮转角确定模块通过实际与期望转向运动强度确定期望小齿轮转角；