電動助力轉(zhuǎn)向力矩控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車轉(zhuǎn)向的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering,簡稱EPS)，特別涉及一種電動助力轉(zhuǎn)向力矩控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主要包括轉(zhuǎn)向盤1、轉(zhuǎn)向管柱3、中間軸5、轉(zhuǎn)向器6、小齒輪10、轉(zhuǎn)向拉桿7、轉(zhuǎn)向節(jié)臂9、轉(zhuǎn)向輪8，轉(zhuǎn)向管柱3 —端接轉(zhuǎn)向盤1，另一端接中間軸5 —端，中間軸5另一端通過小齒輪10同轉(zhuǎn)向器6的齒條嚙合，轉(zhuǎn)向器6的兩端分別經(jīng)轉(zhuǎn)向拉桿7及轉(zhuǎn)向節(jié)臂9接轉(zhuǎn)向輪8,當(dāng)駕駛員通過轉(zhuǎn)向盤I施加操縱力矩時，轉(zhuǎn)向盤I帶動轉(zhuǎn)向管柱3及中間軸5轉(zhuǎn)動，中間軸5通過小齒輪10帶動轉(zhuǎn)向器6左移或右移，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而控制車輛轉(zhuǎn)向。
[0003]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)如圖1所示，是由傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)加裝轉(zhuǎn)角傳感器2、扭矩傳感器11、電子控制單元13、轉(zhuǎn)向助力電機(jī)12及其減速機(jī)構(gòu)4等組成。其中，轉(zhuǎn)角傳感器2用以檢測轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角；扭矩傳感器11用以檢測駕駛員操縱力矩；轉(zhuǎn)向助力電機(jī)12可安裝在轉(zhuǎn)向管柱3或轉(zhuǎn)向器6上，通過減速機(jī)構(gòu)4給駕駛員提供助力力矩；轉(zhuǎn)角傳感器信號Θ、扭矩傳感器信號T與車速傳感器信號V輸入到電子控制單元13，電子控制單元13包含力矩控制器和電機(jī)控制模塊，力矩控制器計(jì)算目標(biāo)助力力矩輸出到電機(jī)控制模塊，電機(jī)控制模塊根據(jù)目標(biāo)助力力矩輸出電流驅(qū)動轉(zhuǎn)向助力電機(jī)12工作。
[0004]常見的力矩控制器，如圖2所示，包括基本助力模塊、主動回正控制模塊、主動阻尼控制模塊、助力輸出模塊。
[0005]基本助力模塊，預(yù)設(shè)助力特性曲線，助力特性曲線記錄有在不同車速時所對應(yīng)的基本助力力矩；基本助力模塊，根據(jù)當(dāng)前車速，利用助力特性曲線，得到并輸出當(dāng)前基本助力力矩，從而獲得不同的轉(zhuǎn)向手感；
[0006]主動回正控制模塊，預(yù)設(shè)回正特性曲線，回正特性曲線記錄有在不同車速、不同轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速及方向盤轉(zhuǎn)角所對應(yīng)的回正助力力矩；主動回正控制模塊，根據(jù)當(dāng)前車速、當(dāng)前轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速、當(dāng)前方向盤轉(zhuǎn)角，利用回正特性曲線，得到并輸出當(dāng)前回正助力力矩，保證車輛中低車速時的回正性能；
[0007]主動阻尼控制模塊，預(yù)設(shè)阻尼特性曲線，阻尼特性曲線記錄有不同車速、不同轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的阻尼助力力矩；主動阻尼控制模塊，根據(jù)當(dāng)前車速、當(dāng)前轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速，利用阻尼特性曲線，得到并輸出當(dāng)前阻尼助力力矩，保證車輛中高車速時的行駛穩(wěn)定性能；
[0008]助力輸出模塊，用于輸出當(dāng)前目標(biāo)助力力矩到所述到電機(jī)控制模塊，當(dāng)前目標(biāo)助力力矩為當(dāng)前基本助力力矩、當(dāng)前回正助力力矩及當(dāng)前阻尼助力力矩的和。
[0009]常見的力矩控制器，在駕駛員操作轉(zhuǎn)向盤遠(yuǎn)離中心位置時，決定目標(biāo)助力力矩大小的主要因素是扭矩傳感器信號、轉(zhuǎn)角傳感器信號與車速傳感器信號等系統(tǒng)相關(guān)輸入，當(dāng)不同電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械摩擦存在較大差異或車輛行駛在不同摩擦系數(shù)的路面時，在不同的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，駕駛員感覺到的手上力矩將會不一樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電動助力轉(zhuǎn)向力矩控制器，轉(zhuǎn)向手感隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角能夠自調(diào)整，能夠很好地補(bǔ)償由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)個體間機(jī)械摩擦或不同路面的影響給駕駛員帶來的轉(zhuǎn)向感覺差異。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的電動助力轉(zhuǎn)向力矩控制器，其包括基本助力模塊、轉(zhuǎn)角自調(diào)整模塊、助力輸出模塊；
[0012]所述基本助力模塊，預(yù)設(shè)助力特性曲線；所述助力特性曲線，記錄有在不同車速時所對應(yīng)的基本助力力矩；
[0013]所述基本助力模塊，根據(jù)當(dāng)前車速，利用助力特性曲線，得到并輸出當(dāng)前基本助力力矩；
[0014]所述轉(zhuǎn)角自調(diào)整模塊，包括期望操縱力矩單元、比較單元、補(bǔ)償單元；
[0015]所述期望操縱力矩單元，預(yù)設(shè)期望操縱力矩表；所述期望操縱力矩表，記錄有在不同車速下的不同轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角所對應(yīng)的期望操縱力矩；
[0016]所述期望操縱力矩單元，根據(jù)當(dāng)前車速、當(dāng)前轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，利用期望操縱力矩表，得到并輸出當(dāng)前期望操縱力矩；
[0017]所述比較模塊，用于計(jì)算輸出當(dāng)前偏差值，當(dāng)前偏差值為當(dāng)前實(shí)時檢測操縱力矩與當(dāng)前期望操縱力矩的差值；
[0018]所述補(bǔ)償模塊，預(yù)設(shè)補(bǔ)償力矩表；所述補(bǔ)償力矩表，記錄有在不同車速下的不同偏差值所對應(yīng)的補(bǔ)償助力力矩；
[0019]所述補(bǔ)償模塊，用于根據(jù)當(dāng)前車速、當(dāng)前偏差值，利用補(bǔ)償力矩表，得到并輸出當(dāng)前補(bǔ)償助力力矩；
[0020]所述助力輸出模塊，用于輸出當(dāng)前目標(biāo)助力力矩；當(dāng)前目標(biāo)助力力矩為當(dāng)前基本助力力矩及當(dāng)前補(bǔ)償助力力矩的和。
[0021]較佳的，電動助力轉(zhuǎn)向力矩控制器還包括一主動回正控制模塊、一主動阻尼控制模塊；
[0022]所述主動回正控制模塊，預(yù)設(shè)回正特性曲線，回正特性曲線記錄有在不同車速、不同轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速及方向盤轉(zhuǎn)角所對應(yīng)的回正助力力矩；主動回正控制模塊，根據(jù)當(dāng)前車速、當(dāng)前轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速、當(dāng)前方向盤轉(zhuǎn)角，利用回正特性曲線，得到并輸出當(dāng)前回正助力力矩；
[0023]所述主動阻尼控制模塊，預(yù)設(shè)阻尼特性曲線，阻尼特性曲線記錄有不同車速、不同轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的阻尼助力力矩；主動阻尼控制模塊，根據(jù)當(dāng)前車速、當(dāng)前轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速，利用阻尼特性曲線，得到并輸出當(dāng)前阻尼助力力矩；
[0024]所述助力輸出模塊，用于輸出當(dāng)前目標(biāo)助力力矩，當(dāng)前目標(biāo)助力力矩為當(dāng)前基本助力力矩、當(dāng)前補(bǔ)償助力力矩、當(dāng)前回正助力力矩及當(dāng)前阻尼助力力矩的和。
[0025]較佳的，所述轉(zhuǎn)角自調(diào)整模塊，還包括一低通濾波器；
[0026]所述低通濾波器，用于對扭矩傳感器檢測的操縱力矩進(jìn)行低通濾波；
[0027]所述比較模塊，用于計(jì)算輸出當(dāng)前偏差值，當(dāng)前偏差值為經(jīng)所述低通濾波器濾波后的當(dāng)前實(shí)時檢測操縱力矩與當(dāng)前期望操縱力矩的差值。
[0028]較佳的，所述低通濾波器，截止頻率在0.5HZ到3HZ以內(nèi)。
[0029]本發(fā)明的電動助力轉(zhuǎn)向力矩控制器，設(shè)置一轉(zhuǎn)角自調(diào)整模塊，它以車速、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、駕駛員操縱力矩為輸入，預(yù)設(shè)一組理想的不同車速下操縱力矩與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的關(guān)系，實(shí)時監(jiān)控在不同車速及不同轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角下，實(shí)際的操縱力矩與理想操縱力矩的差異，根據(jù)該差異，實(shí)時的增大或減小目標(biāo)助力力矩，從而動態(tài)的根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角給助力電機(jī)施加一個補(bǔ)償力矩，可以動態(tài)的補(bǔ)償由于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械摩擦不一致或路面不一致給駕駛員帶來的轉(zhuǎn)向感覺不一致的現(xiàn)象，使得電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有良好的轉(zhuǎn)向感覺一致性，實(shí)現(xiàn)具有轉(zhuǎn)向手感隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角自調(diào)整的效果。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對本發(fā)明所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖；
[0032]圖2是常見的力矩控制器示意圖；
[0033]圖3是本發(fā)明的電動助力轉(zhuǎn)向力矩控制器一實(shí)施例示意圖；
[0034]圖4是本發(fā)明的電動助力轉(zhuǎn)向力矩控制器一實(shí)施例的轉(zhuǎn)角自調(diào)整模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036]實(shí)施例一
[0037]電動助力轉(zhuǎn)向力矩控制器，如圖3所示，包括基本助力模塊、轉(zhuǎn)角自調(diào)整模塊、助力輸出模塊；
[0038]所述基本助力模塊，預(yù)設(shè)助力特性曲線；所述助力特性曲線，記錄有在不同車速時所對應(yīng)的基本助力力矩；所述助力特性曲線，可以由有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員進(jìn)行試車測試及評估得到，然后作為預(yù)設(shè)值存儲在基本助力模塊中；
[0039]所述基本助力模塊，根據(jù)當(dāng)前車速，利用助力特性曲線，得到并輸出當(dāng)前基本助力力矩；
[0040]所述轉(zhuǎn)角自調(diào)整模塊，如圖4所示，包括期望操縱力矩單元、比較單元、補(bǔ)償單元；