CN106741178A - 一种电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法 - Google Patents

一种电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法 Download PDF

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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/0245—Means or methods for determination of the central position of the steering system, e.g. straight ahead position

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Abstract

本发明公开了一种电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法，在车辆直行时，实时检测当前方向盘转角、方向盘转速、方向盘转矩、车速和四轮轮速；如果在预设时间范围内，所述方向盘转角、方向盘转速、方向盘转矩和四轮轮速的差值分别小于各自的预设阈值，所述车速大于预设阈值且当前方向盘转角不为零，则用当前方向盘转角对方向盘中位偏置进行修正。本发明能够校正车辆使用过程中转向机齿轮齿条的机械磨损带来的方向盘中位偏移，从而保证方向盘转角中位与车辆当前的真实转角相匹配，本发明也可取代方向盘中位标定流程，使得整车无需进行方向盘中位标定流程即可在整车使用一段时间后学习到准确的方向盘中位。

Description

一种电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法
技术领域
本发明涉及一种电动助力转向系统的控制方法，尤其一种电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法。
背景技术
在引入方向盘转角对助力力矩进行一定的补偿或限制的电动助力转向系统中，方向盘转角的准确性至关重要，而方向盘转角SA都是相对于中位(即零转角位置SA_Zero_Offset)的相对位置，即SA＝SA_Sensed-SA_Zero_Offset。
现有的方向盘转角计算方法一般都是在整车下线时进行方向盘中位的标定，然而在车辆的使用过程中，随着转向机齿轮齿条的机械磨损逐渐加重，方向盘中位会产生偏移，如果控制器ECU参考的中间位置依然不变，会使得计算出来的方向盘转角产生误差，影响助力力矩的计算，并影响车辆行驶。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法，在引入方向盘转角对助力力矩进行一定的补偿或限制的电动助力转向系统中，提出一种方向盘中位自适应调整策略，以校正车辆使用过程中转向机齿轮齿条的机械磨损带来的方向盘中位偏移，从而保证方向盘转角中位与车辆当前的真实转角相匹配。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供：
一种电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法，在车辆直行时，实时检测当前方向盘转角、方向盘转速、方向盘转矩、车速和四轮轮速；如果在预设时间范围内，所述方向盘转角、方向盘转速、方向盘转矩和四轮轮速的差值分别小于各自的预设阈值，所述车速大于预设阈值且当前方向盘转角不为零，则用当前方向盘转角对方向盘中位偏置进行修正。
进一步地，设定以下条件为方向盘中位判断条件：
(1)方向盘转角小于一定阈值SA_Zero_Lrn_THR；
(2)方向盘转速小于一定阈值SV_Zero_Lrn_THR；
(3)方向盘转矩小于一定阈值ST_Zero_Lrn_THR；
(4)车速大于一定阈值VS_Zero_Lrn_THR；
(5)四轮轮速的差值小于一定阈值WSD_Zero_Lrn_THR；
如果同时满足以上5个条件，则控制计数器加1，任一条件不满足时则将所述计数器清0，当计数器达到预设阀值时，记录当前方向盘转角为SA_Zero_LrndOffset，则对方向盘中位偏置SA_Zero_Offse进行如下修正：SA_Zero_Offset＝SA_Zero_Offset-SA_Zero_LrndOffset。
进一步地，所述阈值SA_Zero_Lrn_THR标定为3°，阈值SV_Zero_Lrn_THR标定为5°/S，阈值ST_Zero_Lrn_THR标定为0.4N·m，阈值VS_Zero_Lrn_THR标定为40Km/h，阈值WSD_Zero_Lrn_THR标定为5％，计数器的预设阀值为30。
进一步地，当方向盘转角信号失效、方向盘转矩信号失效、车速信号失效或任意轮速失效时，不判断方向盘中位条件。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明能够校正车辆使用过程中转向机齿轮齿条的机械磨损带来的方向盘中位偏移，从而保证方向盘转角中位与车辆当前的真实转角相匹配。本发明的应用也可取代方向盘中位(零位)标定流程，使得整车无需进行方向盘中位标定流程即可在整车使用一段时间后学习到准确的方向盘中位。
附图说明
图1为本发明电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制流程示意图。
请参见图1，本发明提供的一种电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法，每次上电初始化完成后，均需进行方向盘中位的自学习，以判定方向盘中位，对原有的方向盘中位进行校正。总体而言，方向盘稳定地处于中位时车辆应处于直行姿态，具体而言，判断方向盘中位的条件有以下几点：
1)方向盘转角小于一定阈值SA_Zero_Lrn_THR(3°，可标定)。由于机械磨损导致的中位偏差是一个渐变的过程，不会在前后两次点火循环发生突变。因此，方向盘转角因小于一定的阈值。
2)方向盘转速小于一定阈值SV_Zero_Lrn_THR(5°/S，可标定)。为避免方向盘转动过程中转过中位，但实际由于转向系统传动过程中的机械变形和间隙而导致误差，中位认定应在车辆直行时进行。
3)方向盘转矩小于一定阈值ST_Zero_Lrn_THR(0.4N·m，可标定)。车辆直行时方向盘手力应为0，否则可能会导致方向盘转动。
4)车速大于一定阈值VS_Zero_Lrn_THR(40Km/h，可标定)。车辆低速行驶时，来自地面的摩擦力较大，可能会导致转向系统产生一定的机械变形，导致方向盘中位与车轮直行的姿态不一致。
5)四轮轮速的差值小于一定阈值WSD_Zero_Lrn_THR(5％，可标定)。车辆直行时，四轮轮速应相同。
满足以上5个条件时，条件满足计数器加1，不满足时则清0，当连续30(Cnt_Zero_Lrn，可标定)个软件循环都满足条件(即条件满足计数器达到30)时，记录当前方向盘转角为SA_Zero_LrndOffset。方向盘中位偏置为SA_Zero_Offset＝SA_Zero_Offset-SA_Zero_LrndOffset。
当方向盘转角信号失效(SA_Validity＝0)或方向盘转矩信号失效(ST_Validity＝0)或车速信号失效(VS_Validity＝0)或任意轮速失效(WS_Validity＝0)时，不做方向盘中位自适应调整。计数器保持不变，待信号检测恢复正常时，继续进行自适应控制。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (4)

1.一种电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法，其特征在于，在车辆直行时，实时检测当前方向盘转角、方向盘转速、方向盘转矩、车速和四轮轮速；如果在预设时间范围内，所述方向盘转角、方向盘转速、方向盘转矩和四轮轮速的差值分别小于各自的预设阈值，所述车速大于预设阈值且当前方向盘转角不为零，则用当前方向盘转角对方向盘中位偏置进行修正。
2.如权利要求1所述的电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法，其特征在于，设定以下条件为方向盘中位判断条件：
(1)方向盘转角小于预设阈值SA_Zero_Lrn_THR；
(2)方向盘转速小于预设阈值SV_Zero_Lrn_THR；
(3)方向盘转矩小于预设阈值ST_Zero_Lrn_THR；
(4)车速大于预设阈值VS_Zero_Lrn_THR；
(5)四轮轮速的差值小于预设阈值WSD_Zero_Lrn_THR；
如果同时满足以上5个条件，则控制计数器加1，任一条件不满足时则将所述计数器清0，当计数器达到预设阀值时，记录当前方向盘转角为SA_Zero_LrndOffset，则对方向盘中位偏置SA_Zero_Offse进行如下修正：
SA_Zero_Offset＝SA_Zero_Offset-SA_Zero_LrndOffset。
3.如权利要求1所述的电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法，其特征在于，所述阈值SA_Zero_Lrn_THR标定为3°，阈值SV_Zero_Lrn_THR标定为5°/S，阈值ST_Zero_Lrn_THR标定为0.4N·m，阈值VS_Zero_Lrn_THR标定为40Km/h，阈值WSD_Zero_Lrn_THR标定为5％，所述计数器的预设阀值为30。
4.如权利要求1所述的电动助力转向系统的方向盘中位自适应控制方法，其特征在于，当方向盘转角信号失效、方向盘转矩信号失效、车速信号失效或任意轮速失效时，不判断方向盘中位条件。
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