一种汽车电动助力转向主动回正系统.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103192871 A(43)申请公布日 2013.07.10CN103192871A*CN103192871A*(21)申请号 201210022260.X(22)申请日 2012.01.09B62D 5/04(2006.01)B62D 6/00(2006.01)B62D 101/00(2006.01)B62D 113/00(2006.01)B62D 119/00(2006.01)(71)申请人江苏罡阳动力转向器厂地址 225318 江苏省泰州市海陵区罡杨镇工业园(72)发明人宋海兵 李志鹏 方玉良 王春宏凌志祥(54) 发明名称一种汽车电动助力转向主动回正系统(5

2、7) 摘要本发明涉及一种汽车电动助力转向主动回正系统，包括回正判断模块、回正扭矩计算模块和回正超调估算模块，通过将转向盘扭矩传感器测量的转向盘扭矩信号、车速传感器测量的车速信号、转向盘转角传感器测量的转向盘转角信号输入到转向系统的主动回正系统，通过一定的算法判断转向盘是否处于回正状态，若处于回正状态，则通过相应的算法计算出合适的助力扭矩，在回正状态下，判断转向盘是否将出现回正超调，提供适当的调整，从而达到平稳回正的目的。本助力转向系统能够准确的判断回正时刻，在不影响车辆操作手感的同时，改善转向回正性能。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权

3、局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书2页 附图3页(10)申请公布号 CN 103192871 ACN 103192871 A1/1页21.一种根据转向盘扭矩信号、转向盘转角信号、车速信号使车辆具有主动回正功能的汽车电动助力转向主动回正系统。其特征在于，主动回正系统根据扭矩传感器测量的转向盘扭矩大小和转向盘扭矩的方向、转向盘转角传感器测量的转角大小和方向、车速传感器测量的车速信号判断车辆是否处于回正状态，主动回正系统根据转向扭矩确定摩擦补偿扭矩大小，主动回正系统根据转向扭矩大小和方向、转向盘转角的大小和方向、车速信号和摩擦补偿扭矩计算总的回正扭矩大小。主动回正系统根据助力扭矩大小、车速

4、大小和转向盘转角大小判断是否提供阻尼控制。2.根据权利要求1所述的汽车电动助力转向主动回正系统，其特征在于具有回正判断模块、回正扭矩计算模块、回正超调估算模块组成。3.根据权利要求2所述的汽车电动助力转向主动回正系统，其特征在于回正判断模块根据车速信号、转向盘扭矩信号和转向盘转角信号判断转向盘是否处于回正状态。4.根据权利要求3所述的汽车电动助力转向主动回正系统，其特征在于当转动方向盘时，车速在0km/h35km/h，才判断车辆处于回正状态。5.根据权利要求3所述的汽车电动助力转向主动回正系统，其特征在于当转动方向盘时，转向盘转角绝对值大于20，转向盘转角大小逐渐减小，转向盘扭矩逐渐减小，才判

5、断车辆处于回正状态。6.根据权利要求2所述的汽车电动助力转向主动回正系统，其特征在于回正扭矩计算模块根据车速信号、转向盘扭矩信号和转向盘转角信号判断转向系统摩擦补偿扭矩大小。根据车速信号、转向盘转角信号、转向盘扭矩信号和摩擦补偿扭矩大小计算主动回正扭矩大小和方向。7.根据权利要求6所述的汽车电动助力转向主动回正系统，其特征在于根据车速在0km/h5km/h或5km/h35km/h两个阶段计算主动回正扭矩的大小和方向。8.根据权利要求2所述的汽车电动助力转向主动回正系统，其特征在于回正超调估算模块根据车速信号、转向盘转角信号和助力电机助力扭矩大小，判断车辆转向盘是否会出现超调现象，从而判断是否减

6、少或停止提供主动回正助力，是否提供阻尼控制。9.根据权利要求8所述的汽车电动助力转向主动回正系统，其特征在于当车速分别在0km/h5km/h或5km/h35km/h两个阶段，根据转向盘转角离转向盘中间角度大小和转向盘转角的变化率，助力电机提供助力扭矩的大小确定减少或停止提供主动回正助力或提供阻尼控制。 权 利 要 求 书CN 103192871 A1/2页3一种汽车电动助力转向主动回正系统技术领域0001 本发明涉及一种汽车电动助力转向控制系统，尤其适用于一种具有主动回正功能的电动助力转向控制系统背景技术0002 电子控制式电动助力转向系统(Electric Power System，简称EP

7、S)的工作原理是EPS的ECU根据扭矩传感器、车速传感器信号和转向盘转角信号以一定的算法控制电机输出的助力大小和方向。经过减速机构传向转向轴等传动机构上而达到助力目的。提高了车辆转向系统的轻便性。0003 传统汽车的回正性通过四轮定位得到，在车辆行驶速度高时回正性能很好，但是，当在低速行驶时，因为四轮定位得到的回正力很小，远远小于整个转向系统摩擦阻力。导致转向盘不能回到中间位置，从而降低了车辆的行驶安全性。随着人们对车辆操作灵活性、安全性要求的进一步提高，仅靠四轮地位已经不能满足回正性和好的操作手感要求。发明内容0004 本发明的目的是完善汽车电动助力转向控制系统，提供一种具有主动回正功能的控

8、制系统，尤其是在保证行驶安全、不影响操作手感的前提下，提高汽车电动助力转向在低速行驶的回正性能。0005 本发明技术方案是：一种汽车电动助力转向主动回正系统，其主动回正系统包括回正判断模块、回正扭矩计算模块和回正超调估算模块。通过将转向盘扭矩传感器测量的转向盘扭矩信号、车速传感器测量的车速信号、转向盘转角传感器测量的转向盘转角信号输入到主动回正系统的回正判断模块，通过一定的算法判断转向盘是否处于回正状态。若处于回正状态，回正扭矩计算模块根据转向扭矩确定摩擦补偿扭矩的大小，再根据车速信号、转向盘转角信号和扭矩信号通过相应的算法计算回正扭矩的大小和方向。根据车速传感器的车速信号和转向盘转角的速度变

9、化大小判断是否减少或停止主动回正助力，是否提高阻尼控制。在不影响转向盘操作手感下达到平稳回正的目的。附图说明0006 图1是主动回正系统结构框图。0007 图2是回正判断模块流程图。0008 图3是回正扭矩计算模块流程图。0009 图4是回正超调估算模块流程图。0010 图5是主动回正系统总流程图。0011 如图1所示，为主动回正系统结构框图，该系统包括回正判断模块、回正扭矩计算模块和回正超调估算模块。根据车速信号、转向盘扭矩信号和转向盘角度信号判断车辆是否处于回正状态，若处于回正状态，则通过回正扭矩计算模块按一定算法提供回正助力扭说 明 书CN 103192871 A2/2页4矩。转向盘将要

10、回到中间位置时，通过回正超调估算模块估算转向盘能否回到中间位置或发生超调现象，若发生，则提供一定的阻尼控制。0012 如图2所示，为回正判断模块流程图。通过判断车辆行驶速度是否满足情况A，转角信号是否满足情况B，扭矩信号是否满足情况C。从而确定车辆转向盘处于回正状态。其中情况A指：车辆行驶速度满足在0km/h35km/h。情况B指：转角绝对值大于20，且转角信号逐渐减小。情况C指：转向盘扭矩大于2NS，且扭矩逐渐减小。0013 如图3所示，为回正扭矩计算模块流程图。根据图2所示，已判断车辆转向盘处于回正状态，则根据车速信号、转向盘扭矩信号和转向盘角度信号计算系统摩擦补偿力矩和总的主动回正助力扭

11、矩。0014 如图4所示，为回正超调估算模块流程图。当车辆转向盘处于回正状态时，在车辆速度满足情况D时，车辆转向盘转角信号满足情况E时，助力扭矩满足情况F时。控制电机停止或减少回正助力或提供阻尼控制。其中情况D指：当车辆速度在0km/h35km/h。情况E指：转向盘转角绝对值小于20。情况F指：助力电机提供的助力扭矩大于10NS。0015 如图5所示，为主动回正系统总流程图。首先判断车速是否在0km/h35km/h。若不在，则退出。若在，则判断车辆是否处于回正状态下，若不在则退出，若在，则通过车速大小，转向盘转角大小及变化率，转向盘扭矩大小和变化率计算转向系统的摩擦补偿扭矩和总的回正助力扭矩，控制助力电机实现主动回正，再根据电机助力扭矩，转向盘转角变化，车速变化，判断回正是否会出现超调，若不出现则继续判断提供回正助力，若出现则减小或停止回正助力扭矩，提供阻尼控制。说 明 书CN 103192871 A1/3页5图1图2说 明 书 附 图CN 103192871 A2/3页6图3图4说 明 书 附 图CN 103192871 A3/3页7图5说 明 书 附 图CN 103192871 A