汽車電動助力轉向系統主動回正控制方法與流程

2023-08-22 08:57:41

本發明涉及汽車電子領域，尤其涉及一種在汽車電動助力轉向系統(eps)中，方向盤主動回正控制的方法。

背景技術：

汽車電動助力轉向(eps,electricpowersteering)系統是一種直接依靠電機提供輔助扭矩的動力轉向系統。eps系統是汽車轉向系統的發展方向。方向盤主動回正(activereturn)技術作為eps系統的基本功能，其優劣直接影響eps的整體性能，進而影響汽車的駕駛體驗。傳統的eps主動回正控制是在不同的車速下通過查表得到一扭矩值，此扭矩值即為回正力，然後用此回正力參與最終的扭矩計算。由於此回正力完全是通過查表計算得到的，這就會給後續的標定帶來很大的工作量，而且這樣也會帶來控制誤差比較大的問題，從而影響eps系統的整體性能。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決在汽車電動助力轉向系統中，傳統方向盤主動回正力矩過分依賴標定，控制誤差比較大的問題。

為了達到上述目的，本發明的一種汽車電動助力轉向系統主動回正控制方法，其特徵是包括：

（1）在工業標準建模工具matlab/simulink環境下建立simulink模型實現汽車電動助力轉向系統主動回正控制；

（2）扭矩轉角傳感器獲得的轉角信號和扭矩信號作為系統輸入；

（3）當扭矩信號小於扭矩標定閥值時不進行回正操作，當大於等於標定閥值時開始進行回正控制：

①方向盤角度閉環pi控制，目標值為0°(方向盤中心點)，實際角度θ為扭矩轉角傳感器獲得的轉角信號，經pi控制後輸出方向盤角速度ω；

②查表1為方向盤實際角度θ與方向盤角速度的可標定二維表；

③利用①②所得到的方向盤角速度，取最小值，進行二級pi控制（pi為比例積分）；

④由電機角速度計算得到的方向盤實際角速度和③得到的角速度進行pi控制，輸出為回正扭矩tq；

⑤查表2為方向盤實際角度θ與方向盤迴正扭矩的可以標定的二維表；

⑥取④⑤輸出的最小者作為最終的回正扭矩；

（4）最終的回正扭矩作為系統的輸出；

（5）系統的標定變量有：主動回正進入退出條件的標定閥值、查表1、查表2、比例積分控制的pi參數。

由於本發明採用雙pi控制，在eps系統中採用本發明後，使主動回正控制精度更高，從而使系統整體的控制效果更好，而且採用本發明後，標定的量相對減少，從而使標定工作量在很大程度上降低，所以從項目開發周期的角度來看，也能降低項目的開發周期。

附圖說明

圖1是汽車電動助力轉向系統主動回正控制方法的路徑框圖。

具體實施方式

下面結合附圖並通過實施例對本發明作進一步的描述。

圖1是汽車電動助力轉向系統中主動回正控制方法的路徑框圖。

一種汽車電動助力轉向系統中主動回正控制方法，其特徵是包括：

（1）在工業標準建模工具matlab/simulink軟體環境下建立simulink模型實現汽車電動助力轉向系統主動回正控制；

（2）扭矩轉角傳感器獲得的轉角信號和扭矩信號作為系統輸入；

（3）當扭矩信號小於扭矩標定閥值時不進行回正操作，當大於等於標定閥值時開始進行回正控制：

①方向盤角度閉環pi控制，目標值為0°(方向盤中心點)，實際角度θ為扭矩轉角傳感器獲得的轉角信號，經pi控制後輸出方向盤角速度ω；

②查表1為方向盤實際角度θ與方向盤角速度的可標定二維表；

③利用①②所得到的方向盤角速度，取最小值，進行二級pi控制（pi為比例積分）；

④由電機角速度計算得到的方向盤實際角速度和③得到的角速度進行pi控制，輸出為回正扭矩tq；

⑤查表2為方向盤實際角度θ與方向盤迴正扭矩的可以標定的二維表；

⑥取④⑤輸出的最小者作為最終的回正扭矩；

（4）最終的回正扭矩作為系統的輸出；

（5）系統的標定變量有：主動回正進入退出條件的標定閥值、查表1、查表2、比例積分(pi)控制的pi參數。

上述方法中所提到的查表1和查表2分別是工業標準建模工具matlab/simulink軟體中simulink模塊庫下的查表模塊，其中查表1是方向盤實際角度θ與方向盤角速度的可標定二維表，查表2是方向盤實際角度θ與方向盤迴正扭矩的可標定的二維表。