一种电动助力转向控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的一种电动助力转向控制装置，其包括：传感器组、滑移角控制模块、基础助力模块、方向盘主动回正及阻尼控制模块、汇总处理模块和限制器，通过设置滑移角控制模块，根据轮胎滑移量进行转向助力，有效避免了因轮胎滑移导致的转向过量；同时，设置基础助力模块，根据不同的车速产生适量的转向助力，实现了低速转向轻便，高速转向保持良好路感的技术效果；此外，通过设置方向盘回正及阻尼控制模块，根据不同车速以及转角产生相应的转向助力，保证方向盘能够准确、平稳回正，通过设置限制器，避免因输出助力转矩信号功率过大，损坏控制器以及转向助力马达。

【技术实现步骤摘要】
一种电动助力转向控制装置
本技术涉及一种转向控制装置，特别涉及一种电动助力转向控制装置。
技术介绍
动力转向系统能极大改善车辆的转向操纵性能、提高操作的轻便性，已经成为车辆的标准配备。动力转向系统主要包括液压动力转向系统、电控液压助力转向系统以及电动助力转向系统三种。而电动助力转向系统不需要复杂的液压和机械控制，能够不受制于发动机运转的控制，具有结构轻便、能耗低、环保等的优点而被广泛应用。传统的电动助力转向系统，利用安装于转向柱上的扭矩传感器检测作用于转向盘的转向力矩，利用车速传感器实时检测车速，以及利用安装于助力电机的转速传感器检测电机转速，电子控制单元ECU接收来自扭矩传感器的扭矩信号、来自车速传感器的车速信号以及来自助力电机转速传感器的转速信号，采用相关补偿算法，实现闭环控制，驱动助力电机输出助力转矩。传统的电动助力转向系统不能满足操控的稳定性需求，对实时路况的反馈不足，使得驾驶员不能获得良好的路感，产生转向过量的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为软件工程师提供一种电动助力转向系统的转向控制装置的硬件结构，以使得软件工程师对该硬件结构进行编程后，转向控制装置能克服转向系统本身的惯性和系统摩擦阻尼对助力系统的影响，同时提供扭矩矫正，避免滑移角导致转向操作过量。为解决上述技术问题，本技术的一种电动助力转向控制装置，其包括：传感器组，包括用于检测车辆行驶速度的车速传感器、用于检测方向盘转角的方向盘转角传感器、用于检测方向盘转向角速度的方向盘转向角速度传感器、用于检测方向盘输入转矩的方向盘转矩传感器以及用于检测第一横向加速度的横向加速度传感器；滑移角控制模块，用于接收自传感器组的第一横向加速度信号、车速信号、方向盘转角信号以及方向盘转向角速度进行滑移角补偿计算，输出滑移角补偿扭矩信号；基础助力模块，用于接收来自传感器组的方向盘转矩信号以及车速信号，经过查表获得基础助力转矩，输出基础助力转矩信号；方向盘主动回正及阻尼控制模块，用于接收方向盘转角和车速信号计算得到回正或阻尼力矩，输出主动回正及阻尼控制力矩信号；汇总处理模块，用于接收来自滑移角控制模块的滑移角补偿力矩信号、来自基础助力模块的基础助力转矩信号以及来自方向盘主动回正及阻尼控制模块的主动回正及阻尼控制力矩信号，汇总处理，输出未经限制的助力转矩目标值信号；限制器，用于接收来自汇总处理模块的未经限制的助力转矩目标信号，输出受限制的助力转矩信号，控制转向助力马达输出助力转矩。限制器主要用于避免输出助力转矩信号功率过大，损坏控制器以及转向助力马达；进一步的，滑移角控制模块包括理论横向加速度计算器、比较器、扭矩补偿系数计算器以及系数确定器。进一步的，当转向角速度未反向时，所述补偿系数确定器直接输出扭矩补偿系数计算器所得到的补偿扭矩作为汽车滑移角补偿扭矩信号。相反的，当转向角速度反向时，补偿系数确定器输出0；进一步的，主动回正及阻尼补偿力矩的方向根据αnr和αsr的绝对值大小来确定，当αnr的绝对值大于αsr的绝对值，则施加回正补偿力矩，该力矩的方向和方向盘转角的方向相反，当αnr的绝对值小于αsr的绝对值，则施加阻尼补偿力矩，该力矩的方向和方向盘转角的方向相同。αsr表示车辆开始回正时的方向盘转角；αnr表示在无助力条件下，对不同车速不同方向盘进行撒手实验，车辆可以达到完全回正的状态的方向盘转角。本技术提供的硬件结构具有以下有益效果：在软件工程师对硬件结构进行编程后，通过设置滑移角控制模块，根据轮胎滑移量进行转向助力，有效避免了因轮胎滑移导致的转向过量；同时，设置基础助力模块，根据不同的车速产生适量的转向助力，实现了低速转向轻便，高速转向保持良好路感的技术效果；此外，通过设置方向盘回正及阻尼控制模块，根据不同车速以及转角产生相应的转向助力，保证方向盘能够准确、平稳回正，通过设置限制器，避免因输出助力转矩信号功率过大，损坏控制器以及转向助力马达。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的说明：图1是本技术的一种转向控制装置的结构示意图；图2是滑移角控制模块的结构示意图；图3是基础助力模块的助力曲线图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可以通过本说明书揭露的内容清楚地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。甚至如上文所述，本技术的实施例中所有组件是以单个单元结合而成，或是以单个单元结合地进行操作，本技术的实施例不仅仅限于此。在不脱离本技术的范围情况下，在所有结构组件中，至少两个组件可以选择性结合和操作。已经进行的上述描述仅用于说明本技术实施例的技术思想，本领域的技术人员在不脱离本技术的范围和技术的精神的情况下能够理解不同的修改、补充和替代。本技术的范围要根据附属的权利要求，例如所有的技术想法包括等同于本技术的权利要求范围，来进行解释。如图1所示，本技术实施例包括：一种转向装置力矩控制装置，包括传感器组100、滑移角控制模块101、基础助力模块102、方向盘主动回正及阻尼控制模块103、汇总处理模块105以及限制器106。传感器组100包括用于检测车辆行驶速度的车速传感器、用于检测方向盘转角的方向盘转角传感器、用于检测方向盘转向角速度的方向盘转向角速度传感器、用于检测方向盘输入转矩的方向盘转矩传感器以及用于检测第一横向加速度的横向加速度传感器。滑移角控制模块101接收来自传感器组100的第一横向加速度信号、车速信号、方向盘转角信号以及方向盘转向角速度进行滑移角补偿计算，输出滑移角补偿扭矩信号。如附图2所示，滑移角控制模块包括理论横向加速度计算器1011、比较器1012、扭矩补偿系数计算器1013以及系数确定器1014。理论横向加速度计算机接收来自传感器组100的车速信号以及方向转角信号，通过单车模型的转弯等式计算出第二横向加速度。单车模型转弯等式：其中，Rt表示一转向率(轮胎的转向角和方向盘的转向角之间的比例)，V表示车速，L表示轴距，即前轮与后轮之间的距离，g表示重力加速度，K表示一常数，该常数为其中Wf表示前轮的重量，Caf表示前轮的刚度，Wr表示后轮的重量，Car表示后轮的刚度，SteeringAngle表示转向角。比较器1012接收来自传感器组100的第一横向加速度信号以及来自理论横向加速度计算器1011的第二横向加速度信号，计算出第一横向加速度与第二横向加速度的差值。扭矩补偿系数计算器1013，根据差值计算出补偿扭矩值。扭矩补偿系数计算器根据差值，输出与差值成比例的补偿扭矩。其中，限定一差值阈值K，该差值阈值K经过实验获得，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动助力转向控制装置，其特征在于，包括：/n传感器组、控制器、转向助力马达，所述传感器组包括用于检测车辆行驶速度的车速传感器、用于检测方向盘转角的方向盘转角传感器、用于检测方向盘转向角速度的方向盘转向角速度传感器、用于检测方向盘输入转矩的方向盘转矩传感器以及用于检测第一横向加速度的横向加速度传感器，所述控制器分别与车速传感器、方向盘转角传感器、方向盘转向角速度传感器、方向盘转矩传感器、横向加速度传感器和转向助力马达通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动助力转向控制装置，其特征在于，包括：
传感器组、控制器、转向助力马达，所述传感器组包括用于检测车辆行驶速度的车速传感器、用于检测方向盘转角的方向盘转角传感器、用于检测方向盘转向角速度的方向盘转向角速度传...

【专利技术属性】
技术研发人员：林少宏，刘浩，李冠立，
申请(专利权)人：林少宏，刘浩，李冠立，
类型：新型
国别省市：广东;44