一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法，包括：采集车辆当前信息，对采集的信息进行过采样符号扩张、电动助力控制、电机特性补偿、车辆特性补偿、安定化补偿、齿条末端操舵特性控制、保舵震动补偿后，将计算得到的结果进行融合、以得到目标助力扭矩；将目标助力扭矩进行量化噪声削弱补偿并输出。本发明专利技术基于底盘域控制中的电动转向助力控制策略，具有响应快、硬件少、成本低和安全性高的特点。成本低和安全性高的特点。成本低和安全性高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法


[0001]本专利技术涉及汽车控制
，更具体地，涉及一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法。

技术介绍

[0002]随着社会的进步、汽车技术、电子技术的不断进步，传统助力转向系统已经不再满足其发展的要求，目前已经发展到电动助力转向系统。《电动助力转向系统的模糊自调整》中电动助力转向(EPS)提供转向辅助助力的来源是电机，而驱动电机的是车载蓄电池提供的电流，在高速行驶时，即转向不需要助力甚至提供阻尼助力，此时蓄电池只需提供很小的控制电流，适应现代汽车发展的要求。
[0003]电动助力转向(EPS)系统是在传统机械式转向系统的基础上增加了电机、各种传感器装置、电子控制装置、减速机构等，能够在不同车速和不同扭矩等不同的驾驶条件下为驾驶者提供合适的转向助力。
[0004]现有技术存在的主要问题在于分布式动力系统架构决定了电子助力转向(EPS)相应实时性方面会有欠缺，需要收集操舵扭矩信号、车速信号、操舵角度信号和电机速度信号等信号并对这些信号进行控制运算，最终输出控制电机的电流值。无论是收集信号到控制运算输出扭矩所需电流，所需时间较长，主观上会存在一定的响应滞后，影响驾驶员驾驶手感。
[0005]目前，各类汽车的电动助力转向系统的控制方式存在一定的局限性，具体做法如下：
[0006]1.电动助力转向系统的转矩传感器测得驾驶员施加在转向盘上的转向力矩、转向角度和转向速度信号，车速传感器测得当前汽车的行驶速度与发动机转速信号；
[0007]2.CAN信号将测得的力矩、转向角度和转向速度信号、车速、发动机转速等信号传送给电子控制单元；
[0008]3.ECU(电子控制单元)根据自身的助力特性曲线图、控制策略、计算出理想的目标电流，从而转化为控制电机的电流以及电机转动方向；
[0009]4.电机根据ECU输出的电流产生助力扭矩，助力扭矩经过减速机构传递给转向机构，与驾驶员的转向力矩一起克服转向阻力力矩，为驾驶员提供合适的助力。
[0010]以上都是基于控制单元的控制策略。
[0011]当司机有转向意图时，改变方向盘转矩，控制单元采集车速信息和扭矩变化，通过CAN信号接收当前车辆信息(如车速、电机速度和转向扭矩等)，重新计算目标电流和目标扭矩需求。该情况的弊端主要如下：
[0012]存在一定的响应延迟，有响应滞后性；
[0013]CAN通信上信号容易被电磁干扰导致丢帧，安全性降低；
[0014]大量的电机和控制器导致成本过高。
[0015]鉴于以上策略的弊端，需提供一种新的电动转向助力控制策略。

技术实现思路

[0016]本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法，其基于底盘域控制中的电动转向助力控制策略，具有响应快、硬件少、成本低和安全性高的特点。
[0017]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法，包括：
[0018]采集车辆当前信息，对采集的信息进行过采样符号扩张、电动助力控制、电机特性补偿、车辆特性补偿、安定化补偿、齿条末端操舵特性控制、保舵震动补偿后，将计算得到的结果进行融合、以得到目标助力扭矩；将目标助力扭矩进行量化噪声削弱补偿并输出。
[0019]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
[0020]可选的，采集得到的车辆当前信息，至少包括：
[0021]操舵扭矩、电机速度、控制车速、摩擦扭矩、LPF(低通滤波器)截止频率比例、操舵角、PDC补偿(跑偏补偿)扭矩、左舵最大转角角度信号、右舵最大转角角度信号、齿条转角使用许可标志信号、操舵角操作数使用许可标志和稳定补偿后助力扭矩。
[0022]可选的，进行过采样符号扩张，包括：
[0023]将操舵扭矩和电机速度信号进行过采样符号扩张，输出符号扩张后操舵扭矩、符号扩张后电机速度和符号扩张后操舵速信号。
[0024]可选的，进行电动助力控制，包括：
[0025]将车速信号、符号扩张后操舵扭矩信号、符号扩张后电机速度信号、摩擦扭矩信号、LPF截止频率比例信号输入电动助力控制模块，分别进行操舵扭矩LPF处理、基础助力扭矩处理、应答性相位补偿处理、相位补偿处理、SAT(Self
‑
aligning
‑
torque，自校准扭矩)补偿处理和迟滞补偿处理，以输出电动助力控制扭矩和LPF后操舵扭矩信号。
[0026]可选的，进行车辆特性补偿，包括：
[0027]将符号扩张后操舵角速度信号、操舵角信号、LPF后操舵扭矩信号、符号扩张后操舵扭矩信号和符号扩张后电机速度信号输入到车辆特性补偿模块，分别进行SW(software，软件)操舵角&操舵速计算处理、阻尼控制处理、方向盘回正速度扭矩处理、主动回正控制处理和角度控制补偿扭矩计算处理，以输出回正速度扭矩信号和角度控制补偿扭矩信号。
[0028]可选的，进行电机特性补偿，包括：
[0029]将符号扩张后电机速度信号、符号扩张后操舵扭矩信号、LPF后操舵扭矩信号和控制车速信号输入到电机特性补偿模块，分别进行扭矩微分补偿处理、扭矩2次微分补偿处理、电机惯性补偿处理、电机EMF补偿处理和电机扭矩损耗补偿处理，以输出微分扭矩信号、2次微分扭矩信号、电机特性补偿扭矩信号和摩擦扭矩信号。
[0030]可选的，进行安定化补偿，包括：
[0031]将所述电动助力控制扭矩信号、所述微分扭矩信号和所述回正速度扭矩信号输入到安定化补偿模块，分别进行信号拆分处理、加法合成信号处理和相位补偿处理，以输出安定化补偿后助力扭矩信号。
[0032]可选的，进行齿条末端操舵特性控制，包括：
[0033]将稳定补偿后助力扭矩信号、操舵角信号、符号扩张后操舵角速度信号、符号扩张后操舵扭矩信号、控制车速信号、左舵最大转角角度信号、右舵最大转角角度信号、齿条转
角使用许可标志信号和操舵角操舵速使用许可标志信号输入到齿条末端操舵特性控制模块，进行齿条末端限制处理，以输出齿条末端补偿后助力扭矩信号。
[0034]可选的，进行保舵震动补偿，包括：
[0035]将齿条末端补偿后助力扭矩信号、2次微分扭矩信号、角度控制补偿扭矩信号、PDC补偿扭矩信号、符号扩张后操舵扭矩信号和控制车速信号输入到保舵震动补偿模块，分别进行LPF截止频率判定处理、目标助力扭矩LPF处理，以输出保舵震动补偿助力扭矩信号。
[0036]可选的，所述将计算得到的结果进行融合、以得到目标助力扭矩，包括：
[0037]将电机特性补偿扭矩、安定化补偿后助力扭矩和保舵震动补偿后助力扭矩输入加法部进行融合，得到目标助力扭矩。
[0038]本专利技术提供的一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法，基于底盘域控制中的电动转向助力控制策略。通过本方法能得到较小的回正后余角和更快的方向盘回正速度，信号响应快、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法，其特征在于，包括：采集车辆当前信息，对采集的信息进行过采样符号扩张、电动助力控制、电机特性补偿、车辆特性补偿、安定化补偿、齿条末端操舵特性控制、保舵震动补偿后，将计算得到的结果进行融合、以得到目标助力扭矩；将目标助力扭矩进行量化噪声削弱补偿并输出。2.根据权利要求1所述的一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法，其特征在于，采集得到的车辆当前信息，至少包括：操舵扭矩、电机速度、控制车速、摩擦扭矩、LPF截止频率比例、操舵角、PDC补偿扭矩、左舵最大转角角度信号、右舵最大转角角度信号、齿条转角使用许可标志信号、操舵角操作数使用许可标志和稳定补偿后助力扭矩。3.根据权利要求1或2所述的一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法，其特征在于，进行过采样符号扩张，包括：将操舵扭矩和电机速度信号进行过采样符号扩张，输出符号扩张后操舵扭矩、符号扩张后电机速度和符号扩张后操舵速信号。4.根据权利要求3所述的一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法，其特征在于，进行电动助力控制，包括：将车速信号、符号扩张后操舵扭矩信号、符号扩张后电机速度信号、摩擦扭矩信号、LPF截止频率比例信号输入电动助力控制模块，分别进行操舵扭矩LPF处理、基础助力扭矩处理、应答性相位补偿处理、相位补偿处理、SAT补偿处理和迟滞补偿处理，以输出电动助力控制扭矩和LPF后操舵扭矩信号。5.根据权利要求4所述的一种底盘域EPS系统的扭矩补偿控制方法，其特征在于，进行车辆特性补偿，包括：将符号扩张后操舵角速度信号、操舵角信号、LPF后操舵扭矩信号、符号扩张后操舵扭矩信号和符号扩张后电机速度信号输入到车辆特性补偿模块，分别进行SW操舵角&操舵速计算处理、阻尼控制处理、方向盘回正速度扭矩处理、主动回正控制处理和角度控制补偿扭矩计算处理，以输出回正速度扭矩信号和角度控制补偿扭矩信号。6.根据权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军德，廖珂，胡早阳，唐文秀，黄楚威，
申请(专利权)人：武汉光庭信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：