[发明专利]一种汽车电动助力转向系统摩擦补偿扭矩的确定方法

摘要

本发明为一种汽车电动助力转向系统摩擦补偿扭矩的确定方法。它包括：（1）根据力矩和转动惯量之间的关系，引入与摩擦力矩相关的物理量；（2）确定输入及标定变量，在MATLAB环境下建立Simulink模型实现摩擦补偿；由于摩擦补偿力矩与助力力矩、方向盘手力力矩及角加速度有关联，并由此关系式建立数学模型。在EPS系统中采用本发明后，可以克服由于系统各环节的摩擦力对助力性能的不利影响，使电动助力转向系统的控制效果更佳，操作更舒适。

主权项

1.一种汽车电动助力转向系统摩擦补偿扭矩的确定方法，其特征是包括：(一) 根据力矩和转动惯量之间的关系，引入与摩擦力矩相关的物理量；所述物理量的引入包括：(1)在MATLAB软件环境下建立Simulink模型实现汽车电动助力转向系统摩擦补偿；(2)确定系统输入：①基本助力力矩：由基本助力计算模块输出；②方向盘手力矩：由扭矩转角传感器测得；③车速Vs：由整车CAN获得；④方向盘角速度：由电机角速度计算得到；(3)查表1为基本助力和摩擦补偿力矩随车速变化的可标定的三维表，输出为摩擦补偿力矩；(4)查表2为方向盘手力矩和摩擦补偿力矩增益随车速变化的可标定的三维表，输出为摩擦补偿力矩增益；(5)由(3)和(4)的输出相乘得到摩擦补偿力矩1；(6)查表3为方向盘角加速度和摩擦补偿力矩随车速变化的可标定的三维表，其中方向盘角加速度由方向盘角速度微分得到，输出为摩擦补偿力矩2；(7)由(5)、(6)得到摩擦补偿力矩1和摩擦补偿力矩2相加得到最终的摩擦补偿力矩；(8)系统需标定的变量有：反应摩擦力矩随车速与基本助力矩之间变化关系的查表1；反应摩擦力矩随车速与方向盘手力矩之间变化关系的查表2；反应摩擦力矩随车速与角加速度之间变化关系的查表3；(二) 确定输入及标定变量，在MATLAB环境下建立Simulink模型实现摩擦补偿；在EPS系统中力矩与转角的关系式为： Jω’ =T_assit + T_hand – T_f其中：T_assit为基本助力力矩；     T_hand为方向盘手力矩；     T_f为系统摩擦力力矩；     J为方向盘转动惯量；     ω’为方向盘角加速度；由上述关系式可知，摩擦补偿力矩与助力力矩、方向盘手力力矩及角加速度有关联，并由此关系式建立数学模型。