一种无传感器汽车电动助力转向系统的控制方法技术方案

本发明专利技术提出一种无传感器汽车电动助力转向ＥＰＳ系统及其控制方法，包括：１．取消现有汽车电动助力转向ＥＰＳ系统中的转向柱扭矩传感器、转向柱角度传感器以及助力电机转子角度传感器；２．采用全新的控制方法实现汽车电动助力转向系统的控制。通过建立无传感器汽车电动助力转向系统的状态空间数学模型，以助力电机电流（系统状态分量）为测量输入，采用改进的卡尔曼观测器算法观测出其它系统状态分量，经计算得出ＥＰＳ系统控制所需的转向柱扭矩量、转向柱转角以及助力电机转子转角，由此建立无传感器ＥＰＳ闭环控制系统控制助力电机的助力扭矩。本发明专利技术简化了方向机的结构和制造难度，增加了系统的可靠性，减少了ＥＰＳ系统的复杂度，大大降低了ＥＰＳ系统的成本。

Control method of sensorless automobile electric power assisted steering system

The invention proposes a sensorless EPS electric power steering system and its control method, including: 1. to cancel the electric power steering column existing torque sensor, EPS system steering column angle sensor and motor rotor angle sensor; control 2. using a new control method of automobile electric power steering system to realize the. Through the establishment of the state space mathematical model of electric power steering system of the sensor, the motor current (system state component) for measuring input, using the Calman observer algorithm observe other system state components, the steering column, calculated the amount of torque required for EPS system to control the steering column angle and motor rotor angle. The establishment of sensorless EPS closed-loop control system and control the power of the motor torque power. The invention simplifies the structure and the manufacturing difficulty of the steering machine, increases the reliability of the system, reduces the complexity of the EPS system, and greatly reduces the cost of the EPS system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车电动助力转向控制方法，具体涉及。
技术介绍
汽车电动助力转向EPS系统在燃油效率、模块化、路感可调性和环境友好性等 各方面，具有比传统的液压助力转向系统明显的优势。目前的汽车电动助力转向EPS系 统主要有四种类型，分别为转向柱助力式、小齿轮助力式、齿条助力式以及双小齿轮助 力式。所有这四种EPS系统都具有三个基本部件控制单元(ECU)、助力电机以及安装 在转向柱上的扭矩传感器和转角传感器。所用助力电机在没有电刷的情况下，还需要电 机转子位置传感器以辅助电机换向。也所以现有EPS控制策略均依赖于这些传感器。由 于扭矩传感器和转角传感器是EPS专用的部件，不但价格较高，而且存在安装的不便的 问题。此外，现有的扭矩传感器技术均通过其扭杆的角度形变来实现对扭矩的测量。为 了增加灵敏性，其扭杆刚度小于转向柱刚度，这增大了其输出噪声；另外它还存在对转 向柱的刚度柔化问题，影响了驾驶员路感和控制的稳定性。
技术实现思路
针对现有汽车电动助力转向EPS系统存在的上述不足，本专利技术的目的是提供 一种不需要转向柱扭矩传感器、转向柱角度传感器以及助力电机转子角度传感器，减少 EPS系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无传感器汽车电动助力转向系统的控制方法，该转向系统包括控制单元ＥＣＵ和助力电机；所述控制单元ＥＣＵ根据建立的无传感器汽车电动助力转向系统的状态空间数学模型，执行卡尔曼观测器算法；其特征在于，该转向系统还包括助力电机电流传感器，该助力电机电流传感器将助力电机电流的系统状态分量作为控制单元ＥＣＵ的测量输入，观测出转向柱转角θ↓［ｃ］，助力电机转子转角θ↓［ｍ］和齿条位移ｐ系统状态分量，由式　　　　Ｔ↓［ｃ］＝Ｋ↓［ｃ］（θ↓［ｃ］－ｐ／ｒ↓［ｐ］）Ｋ↓［ｃ］为转向柱刚度系数，ｒ↓［ｐ］为小齿轮半径；　　　　得到转向柱扭矩量Ｔ↓［ｃ］，由此控制该无传感器ＥＰＳ闭环控制系统助力电机的助力扭矩；　　...

【技术特征摘要】
一种无传感器汽车电动助力转向系统的控制方法，该转向系统包括控制单元ECU和助力电机；所述控制单元ECU根据建立的无传感器汽车电动助力转向系统的状态空间数学模型，执行卡尔曼观测器算法；其特征在于，该转向系统还包括助力电机电流传感器，该助力电机电流传感器将助力电机电流的系统状态分量作为控制单元ECU的测量输入，观测出转向柱转角θc，助力电机转子转角θm和齿条位移p系统状态分量，由式 <mrow><msub> <mi>T</mi> <mi>c</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>K</mi> <mi>c</mi></msub><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>&theta;</mi><mi>c</mi> </msub> <mo>-</mo&g...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘和平，熊亮，刘平，张毅，李果，郑群英，邓力，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[]