专利名称：一种基于角度信号的电动助力转向控制方法
技术领域：
本发明涉及一种基于角度信号的电动助力转向控制方法。
背景技术：
众所周知，在车辆转向的时候，方向机横拉杆推拉转向节臂，产生轮胎转动，改变 汽车的行驶方向。但这种推拉受力是纯粹的三角形关系，转向节臂转到不同位置，或者说不 同的角度，阻力臂的长度都在发生变化，也就是说，即使轮胎与路面之间的转向摩擦力矩不 变，阻力臂发生变化后，阻力就发生变化。这就导致几乎所有的车辆，方向盘转动到不同的 角度时，横拉杆的推拉力发生大幅度的变化。尤其是在原地转向时，很多车辆轮胎在转到最 大角度位置时，这种力是轮胎在中间位置时的好几倍。如果是纯机械转向器，由于不存在助 力，必然导致方向盘在不同角度力矩差好几倍。如果是液压助力转向器，由于其助力曲线非 常陡峭，这种几倍的力的变化被削弱，传到方向盘上的力矩一般比较均勻。采用电动助力 转向以后，虽然其有节能，各车速精细控制等诸多的优点，但由于没有液压油的阻尼，其助 力曲线不可能象液压助力的曲线那么陡峭。虽然通过电机角度反馈，可以将助力曲线的斜 率做到8左右，但还是远远低于液压助力曲线的斜率。在电动助力转向本身固有的低斜率 助力曲线的基础上，现有控制算法必然导致方向盘在不同的角度力矩大小不一。其主要原 因在于现有电动助力转向施加的电机电流或者说辅助力矩，其控制方法依赖的都是基于方 向盘扭矩和车速两个参数的函数，但不同转向角度的时候，转向力矩轻重不一的现象没有 解决。增加方向盘角度信号后，现有基于角度信号的控制方法虽然提出了基于角度信号的 各种电机补偿电流算法，基本上都是考虑角度信号增加后，如何进行主动回正补偿，阻尼补 偿，电机惯性补偿，摩擦补偿等各种补偿方法。这些补偿都是为了改善转向的动态性能，都 是在基本助力的基础上作一些微小的调整，其电流一般比较小，如主动回正补偿，其电流一 般只有2-3安培，而基本助力电流动辄50甚至80安培，占电机电流绝大部分的基本助力电 流一直是各个角度都是一样的，而方向盘力矩轻重基本上取决于基本助力电流，所以这些 补偿无法解决不同角度下方向盘力矩不一的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于角度信号的电动助力转向控制方 法，能够解决车辆在不同转向角度下方向盘力矩轻重不一的现象，使得不同角度的力矩均 勻，操作感更好。为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案一种基于角度信号的电动助 力转向控制方法，在现有电动助力转向施加的基本助力电机电流基于扭矩和车速这两个参 数的基础上，将角度作为基本助力电流的第三个参数，使得基本助力电流随着扭矩、车速、 角度的变化而变化。作为优选，总的电机助力电流随着角度的不同发生幅度比较大的变化。作为优选，电动助力转向控制器的外特性发生明显变化，固定输出端扭矩，测量输
3入轴扭矩的功能曲线随着角度的不同明显大小不同。作为优选，适用于各种带角度信号的电动助力控制，不因为不同位置的助力、不同 类型的电机、不同类型的扭矩或角度传感器而影响实施。有益效果本发明采用上述技术方案提供一种基于角度信号的电动助力转向控制方法，能够 解决车辆在不同转向角度下方向盘力矩轻重不一的现象，使得不同角度的力矩均勻，操作 感更好。
图1为本发明的示意图；图2为未采用角度参数的功能曲线；图3为采用角度参数的功能曲线。
具体实施例方式如图1所示，一种基于角度信号的电动助力转向控制方法，在现有电动助力转向 施加的基本助力电机电流基于扭矩和车速这两个参数的基础上，将角度作为基本助力电流 的第三个参数，使得基本助力电流随着扭矩、车速、角度的变化而变化。增加其角度相关性 后，变为基本助力电流取决于扭矩，车速和角度三个参数。基本助力电流查询表格由原来的 扭矩和车速的二维矩阵变为扭矩，车速和角度的三维矩阵。总的电机助力电流随着角度的 不同发生幅度比较大的变化。电动助力转向控制器的外特性发生明显变化，固定输出端扭 矩，测量输入轴扭矩的功能曲线随着角度的不同明显大小不同。适用于各种带角度信号的 电动助力控制，不因为不同位置的助力、不同类型的电机、不同类型的扭矩或角度传感器而 影响实施。检验是否实施了本发明，最直接的方法就是测试控制器的外特性是否发生明显变 化，固定输出端扭矩，测量输入轴扭矩的功能曲线随着角度的不同是否明显大小不同。未实施本发明时，见图2，功能曲线为电动助力转向控制器的外特性，固定输出端 扭矩或者方向机推拉力不变，转动输入端(方向盘)，随着输入端转动到不同的角度，输入 端的扭矩是基本上一样的。实施本发明后，见图3，整个电动助力转向控制器的外特性发生了明显变化，同样 的功能曲线将随着角度的不同而变化，不同角度的输入端扭矩将不再相同。典型的情况下， 实施本发明并整车匹配后的控制器在车辆轮胎直线位置基本助力小，大角度位置基本助力 大，表现为功能曲线零角度附近输入扭矩大，大角度附近输入扭矩小，即输入扭矩中间高， 两边低。由此而影响的还有测试设备，现有的测试台架基本上都有功能测试，输入扭 矩-电机电流曲线，输入扭矩-输出扭矩曲线，实施本发明后，这些曲线的测试方法和物理 含义都将发生变化，测试设备也需要随之升级。经过实际验证，应用于生产的控制器上，方 向盘的手力均勻了，控制器的性能得到了巨大的提升。
权利要求
一种基于角度信号的电动助力转向控制方法，其特征在于在现有电动助力转向施加的基本助力电机电流基于扭矩和车速这两个参数的基础上，将角度作为基本助力电流的第三个参数，使得基本助力电流随着扭矩、车速、角度的变化而变化。
2.根据权利要求1所述的一种基于角度信号的电动助力转向控制方法，其特征在于 总的电机助力电流随着角度的不同发生幅度比较大的变化。
3.根据权利要求1所述的一种基于角度信号的电动助力转向控制方法，其特征在于 电动助力转向控制器的外特性发生明显变化，固定输出端扭矩，测量输入轴扭矩的功能曲 线随着角度的不同明显大小不同。
4.根据权利要求3所述的一种基于角度信号的电动助力转向控制方法，其特征在于 适用于各种带角度信号的电动助力控制，不因为不同位置的助力、不同类型的电机、不同类 型的扭矩或角度传感器而影响实施。
全文摘要
本发明提供一种基于角度信号的电动助力转向控制方法，在现有电动助力转向施加的基本助力电机电流基于扭矩和车速这两个参数的基础上，将角度作为基本助力电流的第三个参数，使得基本助力电流随着扭矩、车速、角度的变化而变化。能够解决车辆在不同转向角度下方向盘力矩轻重不一的现象，使得不同角度的力矩均匀，操作感更好。
文档编号B62D113/00GK101962036SQ201010285670
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者许正庆 申请人:杭州正强电子技术有限公司