【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于汽车转向系统，涉及一种线控转向系统助力模块的扭矩矢量整合方法。
技术介绍
1、随着汽车转向系统的发展，线控转向系统逐步作为行业先进技术而得到重视，在线控转向系统中，取消方向盘和转向轮之间的机械连接，没有机械的转向管柱，利用电机模拟路感反馈，该系统称为路感模拟系统。在路感模拟系统中，路感电机会根据方向盘转动速度、方向盘转动角度、方向盘转动扭矩及执行电机回馈参数进行计算，得到路感模拟的随速助力、主动回正、阻尼补偿和末端补偿等扭矩参数。
2、然而，现有路感模拟系统下的线控助力系统的线控方案是在有手力传导时保持路感系统随速助力扭矩，撤销回正力矩，这使得线控助力系统在维持方向过程中出现转矩冲击，不利于正常操控汽车转向；同理，在回正过程中带动方向盘运动，亦会对手力产生一定变化，使得系统扭矩产生转矩冲击；而且，线控助力系统路感系统对比传统助力系统助力来说其随速助力方向与手力方向相反，同时伴随执行电机反馈扭矩的波动干扰，使线控系统助力矢量与传统助力系统助力矢量存在较大差别。因此需要一种更合理化的助力扭矩合成算法，以满足线控助力系统路感系统的助力矢量控制的需求。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种线控转向系统助力模块的扭矩矢量整合方法，所述扭矩矢量整合方法包括：获取车辆的随速助力扭矩、主动回正扭矩、阻尼补偿扭矩、末端保护扭矩和执行反馈扭矩；将随速助力扭矩、主动回正扭矩、阻尼补偿扭矩、末端保护扭矩和执行反馈扭矩进行算法合成，各模块扭矩依照自身算法进行输出，无需考虑系统状态
2、扭矩矢量整合方法完成矢量合成、故障保护、使能控制及状态跳转；
3、扭矩矢量整合方法的控制算法分为：正常状态控制算法、零位切换状态控制算法、末端状态控制算法和故障状态控制算法；
4、扭矩矢量整合方法基于：随速助力扭矩方向与方向盘旋转方向相反、主动回正扭矩方向始终朝向方向盘角度零位、主动阻尼扭矩方向与电机旋转方向相反、末端保护扭矩方向与末端行进方向相反的路感矢量方向进行算法控制；
5、正常状态控制算法为：正常状态工况下，随速助力扭矩常驻，不受方向盘手力信号影响，且方向固定；主动回正扭矩需根据手力大小进行线性调整，保证主动转动方向盘时，阻尼感正常，主动回正时响应快速；主动阻尼扭矩通过电机转速查表产生，合成扭矩时增加标定扭矩系数，便于实时调整；末端保护扭矩通过方向盘角度信号查表产生，直接用于方向合成；所述随速助力扭矩、主动回正扭矩、阻尼补偿扭矩、末端保护扭矩合成后，合成扭矩依据装配方向进行调整；
6、零位切换状态控制算法为：零位切换状态工况下，在方向盘零位状态时，各扭矩合成方向频繁切换会导致系统出现振荡，故需要在零位切换时对系统进行适当调整，以满足过零位系统稳定；随速助力扭矩在过零位时采用零位保持，该方案可适当提高随速助力在零位下的扭矩；主动回正扭矩在过零位时采用中断输出方式，即在零点两侧的角度范围内不再加入回正扭矩，同时因随速助力扭矩的提高而相互补偿；随速助力扭矩和末端保护扭矩因不涉及零位角度信号，无需做特殊处理；
7、末端状态控制算法为：末端状态工况下，末端保护扭矩将占据主导，且突然增加，此时系统其他扭矩权重降低将影响系统原有平衡，固需要对末端保护的扭矩进行一定限制，限制其力的方向和骤增骤减下的响应；
8、故障状态控制算法为：故障状态工况下，当发生方向盘角度信号类故障时，将不再具有转向助力功能，系统上报高等级故障，线控转向系统脱离；当发生方向盘扭矩信号类故障时，主动回正助力将保持定值或不提供，随速助力扭矩正常，阻尼扭矩提升，系统感受较沉重；当发生电机控制类故障时，根据故障等级，对合成扭矩输出进行限制，系统累计故障时间，逐步停止输出。
9、优选的，所述扭矩矢量整合方法的系统控制逻辑为：
10、l1-1、系统上电，初始化执行完成；
11、l1-2、系统处于待机状态，等待开波指令；
12、l1-3、开波指令给定，系统处于运行状态；
13、l1-4、判断电机是否发生故障；如发生故障，则跳转至步骤l1-10；如未发生故障，跳转至步骤l1-5；
14、l1-5、系统具备随速助力，主动回正和阻尼补偿功能；
15、l1-6、判断角度是否达到末端角度；当系统达到末端角度时，末端保护功能开启，系统扭矩以末端保护扭矩为主导；当系统未达到末端角度，则进行状态保持；
16、l1-7、判断系统是否存在角度故障；若存在角度故障，则跳转至步骤l1-10，若不存在角度故障，则跳转至步骤l1-8；
17、l1-8、判断系统是否存在扭矩故障，若存在扭矩故障，则关闭主动回正功能；
18、若不存在扭矩故障，则跳转至步骤l1-2；
19、l1-9、循环步骤l1-3～步骤l1-8，直至系统关波指令发送；
20、l1-10、系统因故障或主动进行停机操作。
21、优选的，所述扭矩矢量整合方法的控制算法逻辑为：
22、l2-1、系统上电，初始化完成，上电后自检及相关前置逻辑完成；
23、l2-2、系统进入正常驱动模式，随速助力模块启动，主动回正、阻尼补偿及末端保护模块关闭；
24、l2-3、判断角度信号输入值是否大于设定阈值，若大于则运行步骤l2-4，否则运行步骤l2-5；
25、l2-4、主动回正功能开启，主动回正力矩建立，跳转至步骤l2-6；
26、l2-5、主动回正功能关闭，主动回正力矩清零，跳转至步骤l2-6；
27、l2-6、判断方向盘扭矩输入信号值是否大于设定阈值，若大于则运行步骤l2-7，否则运行步骤l2-8；
28、l2-7、主动回正力矩依照曲线限制输出，跳转至步骤l2-9；
29、l2-8、主动回正力矩全额输出，跳转至步骤l2-9；
30、l2-9、判断角度信号值是否大于等于末端阈值，若大于则运行步骤l2-10，否则运行步骤l2-11；
31、l2-10、末端保护功能开启，末端保护扭矩作为合成扭矩主导，跳转至步骤l2-12；
32、l2-11、末端保护功能关闭，末端保护扭矩清零，跳转至步骤l2-12；
33、l2-12、判断电机转速是否大于阻尼补偿设定阈值，若大于，则同步运行步骤l2-13，否则运行步骤l2-14；
34、l2-13、阻尼补偿功能开启，依据曲线进行阻尼扭矩输出；
35、l2-14、阻尼补偿功能关闭，阻尼扭矩清零。
36、优选的，所述扭矩矢量整合方法的故障处理逻辑为：
37、l3-1、系统上电，初始化完成，系统正常工作；
38、l3-2、判断是否存在电机故障，若存在则执行步骤l3-3，否则执行步骤9；
39、l3-3、电机系统进入故障保护逻辑；
40、l3-4、判断电机系统故障等级，若为报警故障，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种线控转向系统助力模块的扭矩矢量整合方法，其特征在于，所述扭矩矢量整合方法包括：获取车辆的随速助力扭矩、主动回正扭矩、阻尼补偿扭矩、末端保护扭矩和执行反馈扭矩；
2.根据权利要求1所述的一种线控转向系统助力模块的扭矩矢量整合方法，其特征在于，所述扭矩矢量整合方法的系统控制逻辑为：
3.根据权利要求1所述的一种线控转向系统助力模块的扭矩矢量整合方法，其特征在于，所述扭矩矢量整合方法的控制算法逻辑为：
4.根据权利要求1所述的一种线控转向系统助力模块的扭矩矢量整合方法，其特征在于，所述扭矩矢量整合方法的故障处理逻辑为：
5.根据权利要求1所述的一种线控转向系统助力模块的扭矩矢量整合方法，其特征在于，所述零位切换状态控制算法中；主动回正扭矩在零点两侧的±5°角度范围内不再加入回正扭矩。
6.根据权利要求1所述的一种线控转向系统助力模块的扭矩矢量整合方法，其特征在于，所述扭矩矢量整合方法基于MTALAB/Simulink软件进行建模仿真，再集成至底层完成嵌入式应用。
【技术特征摘要】
1.一种线控转向系统助力模块的扭矩矢量整合方法，其特征在于，所述扭矩矢量整合方法包括：获取车辆的随速助力扭矩、主动回正扭矩、阻尼补偿扭矩、末端保护扭矩和执行反馈扭矩；
2.根据权利要求1所述的一种线控转向系统助力模块的扭矩矢量整合方法，其特征在于，所述扭矩矢量整合方法的系统控制逻辑为：
3.根据权利要求1所述的一种线控转向系统助力模块的扭矩矢量整合方法，其特征在于，所述扭矩矢量整合方法的控制算法逻辑为：
4.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗泽，许斌，武国平，张克栋，张三强，黄国洋，
申请(专利权)人：陕西德臻零部件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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