【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及转向系统，具体的说是一种防止eps蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法。
技术介绍
1、随着汽车电动化的发展，主机厂或终端用户对车辆使用的要求不断提高，当转向机发生卡滞时驾驶员操控方向盘时能被直接感知，会严重影响驾驶员的手感。在高速驾驶时表现更为明显，因此急需解决转向机卡滞问题从而提高驾驶舒适性。
2、通过大量的实际案例表明，转向卡滞问题主要发生在使用蜗轮蜗杆设计的电动转向系统，一般包括管柱式电动转向系统、单齿轮式电动转向系统和双小齿轮式电动转向系统。
3、以双小齿轮式电动转向系统为例，一般由传感器单元、电子伺服单元(由电机和控制器组成)、蜗杆、蜗轮、驱动齿轮、壳体、拉杆、和齿条、等零件组成。卡滞问题出现在转向系统由静止到运动过程中，转向系统内的蜗轮蜗杆运动副从静摩擦转为动摩擦时的摩擦力突跳，从而体现在方向盘手力出现一个明显的波动，尤其是在高速行驶时或冬天时更明显，严重影响了驾驶的舒适性。
4、由于蜗轮蜗杆的固有属性或者由于油脂润滑原因(尤其是低温状态油脂粘稠润滑效果降低)，仅机械上的优化无法从根本上完全解决转向卡滞问题。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术的不足，提供一种防止eps蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，通过软件控制方法来实现补偿由于蜗轮蜗杆摩擦副导致的转向卡滞，从而提高驾驶手感。
2、为实现上述目的，设计一种防止eps蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：具体方法如下：
3、(1)蜗轮驱动扭矩计算模块根据采集到的
4、(2)电机转子转速计算模块根据采集到的车速、扭杆扭矩、方向盘角度数据，并结合蜗轮驱动扭矩数据得出电机转子转速后输送至卡滞补偿判断模块；
5、(3)卡滞判断标志位模块根据采集到的方向盘角度、电机转子转速数据，判断得出标志位后输送至卡滞补偿判断模块；
6、(4)卡滞补偿判断模块根据采集到的电机转子转速数据，并结合电机转子转速、标志位，做出卡滞补偿判断后输送至卡滞补偿目标扭矩计算模块；
7、(5)卡滞补偿目标扭矩计算模块根据采集到的车速，并结合卡滞补偿判断，得出卡滞补偿目标扭矩。
8、所述的蜗轮驱动扭矩计算模块中计算蜗轮驱动扭矩的公式为计算的蜗轮驱动扭矩＝电机当前输出扭矩-卡滞补偿目标扭矩+采集的扭杆扭矩信号*对应的传动比。
9、所述的电机转子转速计算模块：由于驾驶员转动方向盘会将方向盘扭矩和角度通过传感器单元传递给电子伺服驱动单元，电子伺服驱动单元相应的产生电机扭矩和电机转子转速以驱动转向系统按驾驶员预期转向，因此根据以下三种情况来计算对应的电机转子转速：
10、a、基于方向盘角度变化速度来计算期望转速1，期望转速1为根据方向盘角度变化速度进行查表所得；
11、b、基于扭杆扭矩变化梯度来计算期望转速2，期望转速2为根据扭杆扭矩变化梯度查表计算所得；
12、c、基于计算的蜗轮驱动扭矩来计算期望转速3，期望转速3为根据计算的蜗轮驱动扭矩查表计算所得。
13、所述的电机转子转速计算模块中计算电机转子转速的公式为计算的电机转子转速＝min(期望转速1，期望转速2，期望转速3)*修正系数；其中，修正系数为根据车速查表计算所得。
14、所述的卡滞判断标志位模块：判断转向系统是否有进入卡滞状态的条件，判断依据为方向盘角度静止时间超过一定时间以及采集的电机转子转速信号小于一定值，是则判断标志位为1，允许扭矩补偿；否则标志位为0，不允许扭矩补偿。
15、所述的卡滞判断标志位模块中，判断标志位的公式为
16、
17、所述的方向盘角度静止时间超过一定时间为5s～15s；所述的采集的电机转子转速信号小于一定值为5rpm～15rpm。
18、所述的卡滞补偿判断模块：当标志位为1时，且计算的电机转子转速>(采集的电机转子转速+转速公差带)时，即表示系统允许卡滞补偿且补偿条件满足，输出卡滞补偿判断信号为1；否则输出卡滞补偿判断信号为0，即不满足补偿条件。
19、所述的卡滞补偿判断模块中卡滞补偿判断公式为
20、
21、
22、所述的转速公差带为5rpm～10rpm。
23、所述的卡滞补偿目标扭矩计算模块：当卡滞补偿判断信号输出为1时，基于车速输出一定频率和占空比的脉冲方波的卡滞补偿目标扭矩；所述的频率为40hz～100hz，所述的占空比为50％，所述的方波幅值为0.06nm～0.2nm。
24、本专利技术同现有技术相比，提供一种防止eps蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，通过软件控制方法来实现补偿由于蜗轮蜗杆摩擦副导致的转向卡滞，从而提高驾驶手感。
25、本专利技术的转向卡滞补偿方法最终输出的是一定频率和占空比的脉冲方波。考虑到不同转向系统设计的差异性、不同车型的差异性以及潜在对方向盘手感的副作用可能性，该脉冲方波的频率、占空比可标定调整，方波幅值也可根据车速进行标定调整。
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1.一种防止EPS蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：具体方法如下：
2.根据权利要求1所述的一种防止EPS蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的蜗轮驱动扭矩计算模块中计算蜗轮驱动扭矩的公式为计算的蜗轮驱动扭矩＝电机当前输出扭矩-卡滞补偿目标扭矩+采集的扭杆扭矩信号*对应的传动比。
3.根据权利要求1所述的一种防止EPS蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的电机转子转速计算模块：由于驾驶员转动方向盘会将方向盘扭矩和角度通过传感器单元传递给电子伺服驱动单元，电子伺服驱动单元相应的产生电机扭矩和电机转子转速以驱动转向系统按驾驶员预期转向，因此根据以下三种情况来计算对应的电机转子转速：
4.根据权利要求3所述的一种防止EPS蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的电机转子转速计算模块中计算电机转子转速的公式为计算的电机转子转速＝Min(期望转速1，期望转速2，期望转速3)*修正系数；其中，修正系数为根据车速查表计算所得。
5.根据权利要求1所述的一种防止EPS蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的卡滞判断标志位模块：判断转向
6.根据权利要求5所述的一种防止EPS蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的卡滞判断标志位模块中，判断标志位的公式为
7.根据权利要求5所述的一种防止EPS蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的方向盘角度静止时间超过一定时间为5s～15s；所述的采集的电机转子转速信号小于一定值为5rpm～15rpm。
8.根据权利要求1所述的一种防止EPS蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的卡滞补偿判断模块：当标志位为1时，且计算的电机转子转速>(采集的电机转子转速+转速公差带)时，即表示系统允许卡滞补偿且补偿条件满足，输出卡滞补偿判断信号为1；否则输出卡滞补偿判断信号为0，即不满足补偿条件。
9.根据权利要求8所述的一种防止EPS蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的卡滞补偿判断模块中卡滞补偿判断公式为
10.根据权利要求1所述的一种防止EPS蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的卡滞补偿目标扭矩计算模块：当卡滞补偿判断信号输出为1时，基于车速输出一定频率和占空比的脉冲方波的卡滞补偿目标扭矩；所述的频率为40Hz～100Hz，所述的占空比为50％，所述的方波幅值为0.06Nm～0.2Nm。
...【技术特征摘要】
1.一种防止eps蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：具体方法如下：
2.根据权利要求1所述的一种防止eps蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的蜗轮驱动扭矩计算模块中计算蜗轮驱动扭矩的公式为计算的蜗轮驱动扭矩＝电机当前输出扭矩-卡滞补偿目标扭矩+采集的扭杆扭矩信号*对应的传动比。
3.根据权利要求1所述的一种防止eps蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的电机转子转速计算模块：由于驾驶员转动方向盘会将方向盘扭矩和角度通过传感器单元传递给电子伺服驱动单元，电子伺服驱动单元相应的产生电机扭矩和电机转子转速以驱动转向系统按驾驶员预期转向，因此根据以下三种情况来计算对应的电机转子转速：
4.根据权利要求3所述的一种防止eps蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的电机转子转速计算模块中计算电机转子转速的公式为计算的电机转子转速＝min(期望转速1，期望转速2，期望转速3)*修正系数；其中，修正系数为根据车速查表计算所得。
5.根据权利要求1所述的一种防止eps蜗轮蜗杆卡滞的补偿方法，其特征在于：所述的卡滞判断标志位模块：判断转向系统是否有进入卡滞状态的条件，判断依据为方向盘角度静止时间超过一定时间以及采集的电机转子转速信号小于一定值，是则判断标志位为1，允...
【专利技术属性】
技术研发人员：华丹丹，李寅林，马洪顺，朱莹，
申请(专利权)人：博世华域转向系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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