主动转向干预下电动助力转向系统的助力电机控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102009686A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102009686A(43)申请公布日2011.04.13(21)申请号201010558196.8B62D119/00(2006.01)(22)申请日2010.11.25B62D113/00(2006.01)(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市白下区御道街29号(72)发明人魏建伟魏民祥赵万忠(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人许方(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)B62D6/00(2006.01)H02P29/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称主动转向干预下电动助力转向系统的助力电机控制方法(57)摘要本发明公开了一种主动转向干预下电动助力转向系统的助力电机控制方法，属于融合主动转向功能的电动助力转向系统的助力电机控制领域。该方法利用前馈助力修正控制模块(7)根据附加转角θac和前馈传递函数GΔI(s)计算所需要的前馈助力修正控制电流信号ΔIa，该修正控制电流信号ΔIa再与常规助力控制电流信号Ia进行线性叠加，得到助力电机总控制电流信号控制助力电机施加助力力矩Ta，助力力矩Ta与驾驶员施加的转向盘转矩Td共同克服转向阻力矩TR，通过转向传动机构(10)驱动车轮完成转向。本方法可以解决高速行驶下伴随主动转向附加转角干预同时产生的转向盘把持力矩突变问题，改善主动转向干预下转向系统的转向路感，满足高速行驶时安全驾驶的需要。CN102968ACCNN102009686102009687AA权利要求书1/1页1.一种主动转向干预下电动助力转向系统的助力电机控制方法，其特征在于：该方法是在主动转向改变转向系统角位移传递特性的同时进行如下控制：将助力控制模块(9)确定的常规助力控制电流信号Ia与前馈助力修正控制模块(7)确定的前馈助力修正控制电流信号ΔIa进行线性叠加，得到助力电机总控制电流信号控制助力电机(8)进行助力操作，助力电机(8)通过助力电机减速机构(6)施加助力力矩Ta，改变转向系统的力矩传递特性，助力力矩Ta与驾驶员施加的转向盘转矩Td共同克服转向阻力矩TR，通过转向传动机构(10)驱动前轮(5)完成转向。2.根据权利要求1所述的主动转向干预下电动助力转向系统的助力电机控制方法，其特征在于：所述主动转向改变转向系统角位移传递特性的过程为：附加转角θac与转向盘转角θsw通过双行星轮系(3)进行线性叠加，改变转向器(4)的输出转角δp，从而改变转向系统的角位移传递特性；附加转角θac即为主动转向变传动比控制和转向主动干预控制决策的附加转角。3.根据权利要求1所述的主动转向干预下电动助力转向系统的助力电机控制方法，其特征在于：所述助力控制模块(9)是根据转矩传感器(2)的输出Ts和车速u确定助力增益ka(u)，计算助力增益ka(u)与转矩传感器(2)输出Ts的乘积，从而得到常规助力控制电流信号Ia。4.根据权利要求1所述的主动转向干预下电动助力转向系统的助力电机控制方法，其特征在于：所述前馈助力修正控制模块(7)是根据附加转角θac和传递函数GΔI(s)确定前馈助力修正控制电流信号ΔIa。5.根据权利要求4所述的主动转向干预下电动助力转向系统的助力电机控制方法，其特征在于：所述传递函数GΔI(s)为：其中：P(s)＝dKf[uY(s)+lfX(s)-uZ(s)]Q(s)＝G2uZ(s)上述公式中：m为整车质量；u为车速；Iz为整车绕Z坐标的转动惯量；lf和lr分别为前、后轴到质心的距离；Kf和Kr分别为前、后车轮的侧偏刚度；d为轮胎拖距；G为转向系角位移传动比；Gas为与助力电机相连的减速机构的减速比；Gac为行星轮系的等效传动比；Keas为助力电机的电磁系数；f为驾驶员感知转向阻力矩变化系数，满足0＜f＜1；s为拉普拉斯变换子。2CCNN102009686102009687AA说明书1/4页主动转向干预下电动助力转向系统的助力电机控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种主动转向附加转角干预下电动助力转向系统的助力电机控制方法，属于融合主动转向功能的电动助力转向系统的助力电机控制领域。背景技术[0002]目前，融合主动转向功能的电动助力转向系统成为电动助力转向系统的未来发展方向。主动转向本质上是控制转向系统的角位移传递特性，通过施加附加转角θac改变转向系统的角位移传递特性，实现变传动比控制和转向主动干预控制，充分发挥转向系统在改善整车稳定性中的作用。[0003]根据牛顿第一定律，力并不是维持物体运动的条件，而是改变物体运动状态的原因。主动转向通过施加附加转角改变转向系统的角位移传递特性的同时，也改变了转向系统的力