CN107200059B - 有刷电动转向系统控制装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有刷电动转向系统控制装置的控制方法，包括设于方向盘管柱上的力矩传感器和角度传感器，设于汽车上的车速传感器，设于汽车的发动机上的转速传感器，有刷直流电机和控制器；控制器包括MCU、继电器、CAN收发器和电机驱动桥；MCU分别与力矩传感器、角度传感器、继电器、电机驱动桥、CAN收发器、转速传感器和车速传感器电连接；本发明具有可在保证车辆安全的情况下提供限制后的助力，确保车辆安全行驶的特点。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电动转向系统技术领域，尤其是涉及一种安全性好、成本低的有刷电动转向系统控制装置的控制方法。
背景技术
随着汽车进入智能化时代，汽车对电动转向系统的操控性能要求越来越高，现阶段A级汽车上使用有刷电机助力转向系统较多，尽管有刷电机助力转向系统存在助力不足，扭矩波动偏大，动态响应及跟随性差，调速范围窄，阻尼控制及路面干扰抑制差等问题，但精细化的力矩控制可改善这些问题。
发明内容
本发明的发明目的是克服了现有技术中的有刷电机助力转向系统扭矩波动偏大，动态响应及跟随性差，调速范围窄，阻尼控制及路面干扰抑制差的不足，提供了一种安全性好、成本低的有刷电动转向系统控制装置的控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种有刷电动转向系统控制装置的控制方法，包括设于方向盘管柱上的力矩传感器和角度传感器，设于汽车上的车速传感器，设于汽车的发动机上的转速传感器，有刷直流电机和控制器；控制器包括MCU、继电器、CAN收发器和电机驱动桥；MCU分别与力矩传感器、角度传感器、继电器、电机驱动桥、CAN收发器、转速传感器和车速传感器电连接；CAN收发器与整车CAN总线电相连，用于收发与整车交互的CAN信息；继电器通过有刷电机驱动桥与有刷电机电连接；还包括设于MCU中的软件控制策略及对应的助力曲线表，随速助力模块，齿条末端保护模块，主动回正模块，阻尼控制模块，路面干扰抑制模块和助力力矩限制模块。
作为优选，助力曲线表由X轴、Y轴、Z轴组成，其中，X轴和Y轴为输入参数轴，Z轴为输出参数轴；在参数表中输入轴与输出轴之间没有线性的函数关系，内部软件根据参数表的数据量对输入轴进行网格个数划分，根据不同的车速、手力力矩、转角位置、转角转速对相应的力矩输出值进行标定，形成各个控制模块的助力曲线表，各个控制模块根据实际输入手力力矩、车速、转角转速及转角位置提取对应的力矩输出。
随速助力模块结合方向盘力矩和车速利用车辆动态基础助力曲线表，通过插值算法算出不同车速所对应的助力力矩；其中，车辆动态基础助力曲线表的X轴为力矩，Y轴为车速，Z轴为输出力矩；
齿条末端保护模块结合方向盘力矩、转角位置和车速利用车辆动态齿条保护助力曲线表，通过插值算法算出不同方向盘位置所对应的抑制助力力矩，然后结合不同车速对齿条进行保护力矩的输出；其中，车辆动态齿条保护助力曲线表的X轴为力矩，Y轴为转角位置，Z轴为输出力矩；
主动回正模块结合方向盘力矩、转角位置和车速利用车辆动态回正助力曲线表通过插值算法算出不同车速、方向盘位置所对应的回正助力力矩，然后结合不同手力力矩对电机输出相应的回正力矩；其中，车辆动态回正助力曲线表的X轴为车速，Y轴为转角位置，Z轴为输出力矩；
阻尼控制模块结合方向盘转速和车速利用车辆动态阻尼助力曲线表，通过插值算法算出不同车速所对应的阻尼力矩；其中，车辆动态阻尼助力曲线表的X轴为方向盘转速，Y轴为车速，Z轴为输出力矩；
路面干扰抑制模块结合方向盘力矩和车速利用车辆动态抑制助力曲线表，通过插值算法算出不同车速所对应的抑制力矩值；其中，车辆动态抑制助力曲线表的X轴为力矩，Y轴为车速，Z轴为输出力矩；
助力力矩限制模块包含一个总的力矩控制策略，正常运行中，EPS控制器通过接收到的车速、转速或硬线检测到的车速、转速，结合方向盘角度、转速、力矩信号从各个力矩控制功能模块的助力曲线表格中运用插值算法算出对应的助力力矩，然后将各个助力模块输出力矩进行叠加从而得到总的助力力矩。EPS助力力矩限制模块再根据控制器的当前的温度、电压以及电机的电流大小对叠加后的助力力矩进行限制计算，以控制在最大力矩范围内而得到目标控制力矩。之后电机控制环通过控制PWM来驱动电机驱动桥以实施电机力矩的输出。
其区别于各类控制器的当前做法：软件通过对内部的参数表进常规的线性插值计算得到结果(但该结果是一种不平滑的计算结果)。软件通过对内部的参数表进行多项式插值算法，但软件会随着参数表的数据量增加而成倍增加计算量，不适合控制器的成本和性能优化。
本发明是一种支持混合插值算法的有刷EPS控制器，采用电源冗余保持模块、混合插值算法及软件冗余算法、冗余力矩和角度信号校验设计以及电机电源隔离的控制方案，其创新点在于：
当车辆高速行驶过程时，如发生因硬线IG信号或CAN IG信号丢失的情况下，电源冗余保持模块可以继续保持EPS控制模块工作电源，EPS可持续提供助力辅助车辆安全行驶；
冗余的力矩和角度信号校验设计，足以保证手力、角度信号的输入可靠性，从而实现助力电机的安全可靠控制。
处理器内部带有软件冗余算法协同主控制软件工作，对其计算结果进行监控，实时同步校验运算，当冗余算法发现主软件出现故障时，控制器进行故障模式切换并将故障提示给驾驶员，在保证车辆安全的情况下提供限制后的助力，确保车辆安全行驶。
处理器内部带有混合插值算法，软件在对内部参数表进行插值时会通过插值选择器混合使用线性插值和多项式插值算法，在得到平滑的计算结果的同时有效限制所需的CPU计算量，既降低了CPU的运行负载也降低了控制器CPU的成本。
EPS控制器通过接收整车的发动机转速、车速信号以及检测到的力矩和角度传感器信号，运行内部随速助力模块、阻尼控制模块、路面干扰抑制模块、主动回正模块、齿条末端保护模块、以及系统内部的冗余算法控制策略，用一种可控的方法给转向系统提供动力使驾驶者能够方便、平顺的控制车辆行驶。
作为优选，还包括电源冗余保持模块，控制器内部逻辑电路(电源冗余保持模块)输出一个高电平LDO_ENA，IC1(12V转5V模块)输出V5D1，MCU上电初始化，当MCU检测到点火开关电压(VIGN_SEN电压)超过标定值(标定认为点火开关ON的电压值)时，设置内部IG ON变量，此后，MCU输出PSU_Hold_ON高电平信号；IG信号与PSU_Hold_ON信号并联输入至逻辑控制电路(电源冗余保持模块)，以保持IC1(12V转5V模块)的正常输出5V；车辆行驶中如因震动或线束接触不良等缘故发生硬线IG信号或CAN总线IG信号丢失时，因PSU_Hold_ON的高电平可持续输出LDO_ENA信号使IC1(12V转5V模块)正常供电5V。
作为优选，力矩信号和角度信号均使用双物理通道，MCU实时采集的双物理通道的信号并进行比对校验，同时将检验后的信号输入控制器内部软件虚拟通道供自学习算法进行参数调整：
当某一力矩物理通道信号出现故障时，MCU采用虚拟通道信号值与另一力矩物理通道信号值进行校验，保证力矩信号的可靠性，为驾驶员提供正确的助力，此时ECU仅记录故障代码，助力不受影响；
当两个力矩物理通道均出现故障时，MCU通过虚拟力矩通道和角度信号虚拟出力矩值，此时ECU记录为严重故障，有刷电动转向系统提供受限制后的助力以供车辆跛行靠边或跛行回家；
当某一角度物理通道信号出现故障时，MCU采用虚拟通道信号值与另一角度物理通道信号值进行校验，保证角度信号的可靠性，为ECU提供正确的角度信号供其它功能使用，此时ECU仅记录故障代码，助力不受影响；
当两个角度物理通道均出现故障时，MCU通过自学习算法获得有刷电动转向系统的相对零点，结合力矩信号反算出有刷电动转向系统的虚拟绝对角度，此时ECU记录为严重故障，有刷电动转向系统提供受限制后的助力以供车辆跛行靠边或跛行回家；
控制器的主控制软件用于电机的力矩控制、电机电源隔离电路的控制以及用于提供与整车总线(CAN Bus)交互接口、EPS上层力矩策略的执行、力矩和角度传感器信号接口。
控制器的软件冗余算法实时运行安全监控软件，其中安全监控软件用于主软件的力矩策略和力矩和角度信号采集的监控运算，并将运算后的结果与主软件的结果进行比对校核。如果校核发现错误，实时对错误进行故障等级分类；
如果MCU在上电初始化校验中发现的错误代码较低或无故障，继电器导通(电机上电)，系统进入助力模式。启动助力后如果EPS在运行过程中如果发现错误，实时对错误进行故障等级分类；
作为优选，控制器上电时，MCU进行上电初始化检验，如果出现校验错误时，MCU对错误进行故障等级分类；如果故障等级达到助力限制故障时，MCU禁止继电器的导通，防止意外助力产生；
如果MCU在上电初始化校验中发现的错误代码较低或无故障，继电器导通，进入助力模式；启动助力后如果发现错误，实时对错误进行故障等级分类。
作为优选，电动转向助力根据系统模式进行切换，包括全助力模式、限制助力模式、故障助力模式、下电模式；系统还包括三种故障等级模式：1等级故障、2等级故障和3等级故障；包括如下步骤：
(1)当点火开关打开，MCU上电进入初始化及自检过程，并读取外部存储器参数，自检完成且无故障，但发动机没有运行时，控制器不会输出助力；
(2)控制器自检完成无故障并且检测到发动机处于运行状态，MCU进入正常工作模式中的全助力模式，MCU控制EPS开始提供助力；
(3)当点火开关关闭、车速小于标定值且发动机停止运时，MCU进入软件延时关闭模式；对助力实施逐渐降低至零控制，直至软件关闭完成；
(4)软件关闭完成后，MCU进入下电模式；
(5)EPS控制器在上电自检过程中如发现故障即进入故障模式，控制器在该模式下不能提供助力，且故障灯亮以提示驾驶员；
(6)正常运行时如发现故障，控制器对故障进行等级识别，1等级故障将作为故障信息被记录，助力不受影响；2等级故障产生时，执行故障模式切换，进入限制助力模式后，助力将以限制百分比模式输出，且故障灯亮以提示驾驶员；3等级故障时，切换进入故障模式，将助力缓慢降低至为零，且故障灯亮以提示驾驶员；
(7)故障模式下检测到点火开关关闭时，MCU直接进入下电模式；
(8)软件延时关闭时间未终止时，如检测到点火开关打开，控制器将切换进入正常工作模式，正常提供助力。
作为优选，所述插值算法包括软件参数表、插值算法选择器、线性插值器和多项式插值器；
插值算法选择器对软件参数表(该参数表输入由X、Y轴组成，输出为Z轴)的X、Y轴进行网格划分，根据参数表的数据量划分为对应的网格个数；
插值算法选择器先判断需要插值的输入值x；
若x处于参数表输入轴的奇数网格，选择线性插值算法；
线性插值器根据参数表网格对应的起始数据点(x1，y1)和末端数据点(x2，y2)进行线性插值，得到插值结果y；
线性插值算法公式如下：
若x处于参数表输入轴的偶数网格，选择多项式插值算法；
多项式插值器根据参数表网格对应的起始数据点(x1，y1)、末端数据点(x2，y2)、前一网格参数斜率k1和后一网格参数斜率k2进行多项式插值，得到插值结果y；
多项式插值算法的公式如下：
作为优选，还包括混合插值算法选择器：
(8-1)读取参数表中的横轴(x)的数组X和纵轴(y)的数组Y；将参数表中每对相邻的两个参数划分为1个网格；
(8-2)查找输入数据在参数表中的网格位置index并读取相应的参数值x1，y1，x2，y2；
(8-3)根据index选择插值算法类型：如果index为奇数，选择线性插值算法；如果index为偶数，选择多项式插值算法。
因此，本发明具有如下有益效果：可靠性好，安全性好；可在保证车辆安全的情况下提供限制后的助力，确保车辆安全行驶；在得到平滑的计算结果的同时有效限制所需的CPU计算量，既降低了CPU的运行负载，也降低了控制器CPU的成本。
附图说明
图1是本发明的一种原理框图；
图2是本发明的一种混合插值算法结果图。
图中：力矩传感器1、角度传感器2、车速传感器3、转速传感器4、MCU 5、继电器6、CAN收发器7、电机驱动桥8、有刷直流电机9、控制器10。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所示的实施例是一种有刷电动转向系统控制器的控制方法，包括设于方向盘管柱上的力矩传感器1和角度传感器2，设于汽车上的车速传感器3，设于汽车的发动机上的转速传感器4，有刷直流电机9和控制器10；控制器包括MCU 5、继电器6、CAN收发器7和电机驱动桥8；MCU分别与力矩传感器、角度传感器、继电器、电机驱动桥、CAN收发器、转速传感器和车速传感器电连接；CAN收发器与整车CAN总线电相连，用于收发与整车交互的CAN信息；继电器通过有刷电机驱动桥与有刷电机电连接；还包括设于MCU中的软件控制策略及对应的助力曲线表，随速助力模块，齿条末端保护模块，主动回正模块，阻尼控制模块，路面干扰抑制模块和助力力矩限制模块。
助力曲线表由X轴、Y轴、Z轴组成，其中，X轴和Y轴为输入参数轴，Z轴为输出参数轴；在参数表中输入轴与输出轴之间没有线性的函数关系，内部软件根据参数表的数据量对输入轴进行网格个数划分，根据不同的车速、手力力矩、转角位置、转角转速对相应的力矩输出值进行标定，形成各个控制模块的助力曲线表，各个控制模块根据实际输入手力力矩、车速、转角转速及转角位置提取对应的力矩输出。
随速助力模块结合方向盘力矩和车速利用车辆动态基础助力曲线表(该表的X轴为力矩，Y轴为车速，Z轴为输出力矩，不同情况下力矩、车速对应的输出力矩通过车辆标定而来)，通过插值算法算出不同车速所对应的助力力矩；
齿条末端保护模块结合方向盘力矩、转角位置和车速利用车辆动态齿条保护助力曲线表(该表的X轴为力矩，Y轴为转角位置，Z轴为输出力矩，不同情况下力矩、转角位置对应的输出力矩通过车辆标定而来)，通过插值算法算出不同方向盘位置所对应的抑制助力力矩，然后结合不同车速对齿条进行保护力矩的输出；
主动回正模块结合方向盘力矩、转角位置和车速利用车辆动态回正助力曲线表(该表的X轴为车速，Y轴为转角位置，Z轴为输出力矩，不同情况下车速、转角位置对应的输出力矩通过车辆标定而来)，通过插值算法算出不同车速、方向盘位置所对应的回正助力力矩，然后结合不同手力力矩对电机输出相应的回正力矩；
阻尼控制模块结合方向盘转速和车速利用车辆动态阻尼助力曲线表(该表的X轴为方向盘转速，Y轴为车速，Z轴为输出力矩，不同情况下方向盘转速、车速对应的输出力矩通过车辆标定而来)，通过插值算法算出不同车速所对应的阻尼力矩；
路面干扰抑制模块结合方向盘力矩和车速利用车辆动态抑制助力曲线表(该表的X轴为力矩，Y轴为车速，Z轴为输出力矩，不同情况下力矩、车速对应的输出力矩通过车辆标定而来)，通过插值算法算出不同车速所对应的抑制力矩值。
助力力矩限制模块包含一个总的力矩控制策略，正常运行中，EPS控制器通过接收到的车速、转速或硬线检测到的车速、转速，结合方向盘角度、转速、力矩信号从各个力矩控制功能模块的助力曲线表格中运用插值算法算出对应的助力力矩，然后将各个助力模块输出力矩进行叠加从而得到总的助力力矩。EPS助力力矩限制模块再根据控制器的当前的温度、电压以及电机的电流大小对叠加后的助力力矩进行限制计算，以控制在最大力矩范围内而得到目标控制力矩。之后电机控制环通过控制PWM来驱动电机驱动桥以实施电机力矩的输出。
还包括电源冗余保持模块，当IG ON时，控制器内部逻辑电路(电源冗余保持模块)输出一个高电平LDO_ENA，IC1(12V转5V模块)输出V5D1，MCU上电初始化，当MCU检测到点火开关电压(VIGN_SEN电压)超过标定值(标定认为点火开关ON的电压值)时，设置内部IG ON变量，此后，MCU输出PSU_Hold_ON高电平信号；IG信号与PSU_Hold_ON信号并联输入至逻辑控制电路(电源冗余保持模块)，以保持IC1(12V转5V模块)的正常输出5V；车辆行驶中如因震动或线束接触不良等缘故发生硬线IG信号或CAN总线IG信号丢失时，因PSU_Hold_ON的高电平可持续输出LDO_ENA信号使IC1(12V转5V模块)正常供电5V。
力矩信号和角度信号均使用双物理通道，MCU实时采集的双物理通道的信号并进行比对校验，同时将检验后的信号输入控制器内部软件虚拟通道供自学习算法进行参数调整：
当某一力矩物理通道信号出现故障时，MCU采用虚拟通道信号值与另一力矩物理通道信号值进行校验，保证力矩信号的可靠性，为驾驶员提供正确的助力，此时ECU仅记录故障代码，助力不受影响；
当两个力矩物理通道均出现故障时，MCU通过虚拟力矩通道和角度信号虚拟出力矩值，此时ECU记录为严重故障，有刷电动转向系统提供受限制后的助力以供车辆跛行靠边或跛行回家；
当某一角度物理通道信号出现故障时，MCU采用虚拟通道信号值与另一角度物理通道信号值进行校验，保证角度信号的可靠性，为ECU提供正确的角度信号供其它功能使用，此时ECU仅记录故障代码，助力不受影响；
当两个角度物理通道均出现故障时，MCU通过自学习算法获得有刷电动转向系统的相对零点，结合力矩信号反算出有刷电动转向系统的虚拟绝对角度，此时ECU记录为严重故障，有刷电动转向系统提供受限制后的助力以供车辆跛行靠边或跛行回家；
控制器上电时，MCU进行上电初始化检验，如果出现校验错误时，MCU对错误进行故障等级分类；如果故障等级达到助力限制故障时，MCU禁止继电器的导通，防止意外助力产生；
如果MCU在上电初始化校验中发现的错误代码较低或无故障，继电器导通，进入助力模式；启动助力后如果发现错误，实时对错误进行故障等级分类，系统根据不同等级的故障进行不同助力模式的切换输出。
电动转向助力根据系统模式进行切换，包括全助力模式、限制助力模式、故障助力模式、下电模式；系统还包括三种故障等级模式：包括1等级故障、2等级故障和3等级故障；包括如下步骤：
(1)当点火开关打开，MCU上电进入初始化及自检过程，并读取外部存储器参数，自检完成且无故障，但发动机没有运行时，控制器不会输出助力；
(2)控制器自检完成无故障并且检测到发动机处于运行状态，MCU进入正常工作模式中的全助力模式，MCU控制EPS开始提供助力；
(3)当点火开关关闭、车速小于标定值且发动机停止运时，MCU进入软件延时关闭模式；对助力实施逐渐降低至零控制，直至软件关闭完成；
(4)软件关闭完成后，MCU进入下电模式；
(5)EPS控制器在上电自检过程中如发现故障即进入故障模式，控制器在该模式下不能提供助力，且故障灯亮以提示驾驶员；
(6)正常运行时如发现故障，控制器对故障进行等级识别，1等级故障将作为故障信息被记录，助力不受影响；2等级故障产生时，执行故障模式切换，进入限制助力模式后，助力将以限制百分比模式输出，且故障灯亮以提示驾驶员；3等级故障时，切换进入故障模式，将助力缓慢降低至为零，且故障灯亮以提示驾驶员；
(7)故障模式下检测到点火开关关闭时，MCU直接进入下电模式；
(8)软件延时关闭时间未终止时，如检测到点火开关打开，控制器将切换进入正常工作模式，正常提供助力。
控制器软件插值算法包括软件参数表、插值算法选择器、线性插值器和多项式插值器；
插值算法选择器对软件参数表(该参数表输入由X、Y轴组成，输出为Z轴)的X、Y轴进行网格划分，根据参数表的数据量划分为对应的网格个数；
在进行助力输出计算时，插值算法选择器先判断需要插值的输入值x；
若x处于参数表输入轴的奇数网格，选择线性插值算法；
线性插值器根据参数表网格对应的起始数据点(x1，y1)和末端数据点(x2，y2)进行线性插值，得到插值结果y；
线性插值算法公式如下：
若x处于参数表输入轴的偶数网格，选择多项式插值算法；
多项式插值器根据参数表网格对应的起始数据点(x1，y1)、末端数据点(x2，y2)、前一网格参数斜率k1和后一网格参数斜率k2进行多项式插值，得到插值结果y；
多项式插值算法的公式如下：
还包括混合插值算法选择器：
(8-1)读取参数表中的横轴(x)的数组X和纵轴(y)的数组Y；将参数表中每对相邻的两个参数划分为1个网格；
(8-2)查找输入数据在参数表中的网格位置index并读取相应的参数值x1，y1，x2，y2；
(8-3)根据index选择插值算法类型：如果index为奇数，选择线性插值算法；如果index为偶数，选择多项式插值算法。
算法示例
1.假设参数表如下，读取参数表数据后划分网格。
2.假设输入数据x＝1.2，查表可知index＝1(网格1)，相应的参数值x1＝1，y1＝5，x2＝2，y2＝8。
3.根据第二步的计算结果得知index为基数，使用线性插值算法公式计算得到输出结果(如下)：
如图2所示，混合插值算法保证了相邻网格之间插值结果的斜率相同，即整个参数表的插值结果均为平滑曲线。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (7)
1.一种有刷电动转向系统控制装置的控制方法，其特征是，包括设于方向盘管柱上的力矩传感器(1)和角度传感器(2)，设于汽车上的车速传感器(3)，设于汽车的发动机上的转速传感器(4)，有刷直流电机(9)和控制器(10)；控制器包括MCU(5)、继电器(6)、CAN收发器(7)和电机驱动桥(8)；MCU分别与力矩传感器、角度传感器、继电器、电机驱动桥、CAN收发器、转速传感器和车速传感器电连接；CAN收发器与整车CAN总线电相连，用于收发与整车交互的CAN信息；继电器通过有刷电机驱动桥与有刷电机电连接；还包括设于MCU中的软件控制策略及对应的助力曲线表，随速助力模块，齿条末端保护模块，主动回正模块，阻尼控制模块，路面干扰抑制模块和助力力矩限制模块；
助力曲线表由X轴、Y轴、Z轴组成，其中，X轴和Y轴为输入参数轴，Z轴为输出参数轴；在参数表中输入轴与输出轴之间没有线性的函数关系，内部软件根据参数表的数据量对输入轴进行网格个数划分，根据不同的车速、手力力矩、转角位置、转角转速对相应的力矩输出值进行标定，形成各个控制模块的助力曲线表，各个控制模块根据实际输入手力力矩、车速、转角转速及转角位置提取对应的力矩输出；
还包括电源冗余保持模块，当IG ON时，控制器内部逻辑电路输出一个高电平LDO_ENA，IC1的12V转5V模块输出V5D1，MCU上电初始化，当MCU检测到点火开关电压超过标定值时，设置内部IG ON变量，此后，MCU输出PSU_Hold_ON高电平信号；IG信号与PSU_Hold_ON信号并联输入至逻辑控制电路，以保持IC1的正常输出5V；车辆行驶中如因震动或线束接触不良等缘故发生硬线IG信号或CAN总线IG信号丢失时，因PSU_Hold_ON的高电平可持续输出LDO_ENA信号使IC1正常供电5V。
2.根据权利要求1所述的有刷电动转向系统控制装置的控制方法，其特征是，
随速助力模块结合方向盘力矩和车速利用车辆动态基础助力曲线表，通过插值算法算出不同车速所对应的助力力矩；其中，车辆动态基础助力曲线表的X轴为力矩，Y轴为车速，Z轴为输出力矩；
齿条末端保护模块结合方向盘力矩、转角位置和车速利用车辆动态齿条保护助力曲线表，通过插值算法算出不同方向盘位置所对应的抑制助力力矩，然后结合不同车速对齿条进行保护力矩的输出；其中，车辆动态齿条保护助力曲线表的X轴为力矩，Y轴为转角位置，Z轴为输出力矩；
主动回正模块结合方向盘力矩、转角位置和车速利用车辆动态回正助力曲线表通过插值算法算出不同车速、方向盘位置所对应的回正助力力矩，然后结合不同手力力矩对电机输出相应的回正力矩；其中，车辆动态回正助力曲线表的X轴为车速，Y轴为转角位置，Z轴为输出力矩；
阻尼控制模块结合方向盘转速和车速利用车辆动态阻尼助力曲线表，通过插值算法算出不同车速所对应的阻尼力矩；其中，车辆动态阻尼助力曲线表的X轴为方向盘转速，Y轴为车速，Z轴为输出力矩；
路面干扰抑制模块结合方向盘力矩和车速利用车辆动态抑制助力曲线表，通过插值算法算出不同车速所对应的抑制力矩值；其中，车辆动态抑制助力曲线表的X轴为力矩，Y轴为车速，Z轴为输出力矩；
助力力矩限制模块包含一个总的力矩控制策略，正常运行中，EPS控制器通过接收到的车速、转速或硬线检测到的车速、转速，结合方向盘角度、转速、力矩信号从各个力矩控制功能模块的助力曲线表格中运用插值算法算出对应的助力力矩，然后将各个助力模块输出力矩进行叠加从而得到总的助力力矩；EPS助力力矩限制模块再根据控制器的当前的温度、电压以及电机的电流大小对叠加后的助力力矩进行限制计算，以控制在最大力矩范围内而得到目标控制力矩；之后电机控制环通过控制PWM来驱动电机驱动桥以实施电机力矩的输出。
3.根据权利要求1所述的有刷电动转向系统控制装置的控制方法，其特征是，力矩信号和角度信号均使用双物理通道，MCU实时采集的双物理通道的信号并进行比对校验，同时将检验后的信号输入控制器内部软件虚拟通道供自学习算法进行参数调整；
当某一力矩物理通道信号出现故障时，MCU采用虚拟通道信号值与另一力矩物理通道信号值进行校验，保证力矩信号的可靠性，为驾驶员提供正确的助力，此时ECU仅记录故障代码，助力不受影响；
当两个力矩物理通道均出现故障时，MCU通过虚拟力矩通道和角度信号虚拟出力矩值，此时ECU记录为严重故障，有刷电动转向系统提供受限制后的助力以供车辆跛行靠边或跛行回家；
当某一角度物理通道信号出现故障时，MCU采用虚拟通道信号值与另一角度物理通道信号值进行校验，保证角度信号的可靠性，为ECU提供正确的角度信号供其它功能使用，此时ECU仅记录故障代码，助力不受影响；
当两个角度物理通道均出现故障时，MCU通过自学习算法获得有刷电动转向系统的相对零点，结合力矩信号反算出有刷电动转向系统的虚拟绝对角度，此时ECU记录为严重故障，有刷电动转向系统提供受限制后的助力以供车辆跛行靠边或跛行回家。
4.根据权利要求1所述的有刷电动转向系统控制装置的控制方法，其特征是，控制器上电时，MCU进行上电初始化检验，如果出现校验错误时，MCU对错误进行故障等级分类；如果故障等级达到助力限制故障时，MCU禁止继电器的导通，防止意外助力产生；
如果MCU在上电初始化校验中发现的错误代码较低或无故障，继电器导通，进入助力模式；启动助力后如果发现错误，实时对错误进行故障等级分类。
5.根据权利要求1所述的有刷电动转向系统控制装置的控制方法，其特征是，电动转向助力根据系统模式进行切换，包括全助力模式、限制助力模式、故障助力模式、下电模式；系统还包括三种故障等级模式：1等级故障、2等级故障和3等级故障；包括如下步骤：
(1)当点火开关打开，MCU上电进入初始化及自检过程，并读取外部存储器参数，自检完成且无故障，但发动机没有运行时，控制器不会输出助力；
(2)控制器自检完成无故障并且检测到发动机处于运行状态，MCU进入正常工作模式中的全助力模式，MCU控制EPS开始提供助力；
(3)当点火开关关闭、车速小于标定值且发动机停止运时，MCU进入软件延时关闭模式；对助力实施逐渐降低至零控制，直至软件关闭完成；
(4)软件关闭完成后，MCU进入下电模式；
(5)EPS控制器在上电自检过程中如发现故障即进入故障模式，控制器在该模式下不能提供助力，且故障灯亮以提示驾驶员；
(6)正常运行时如发现故障，控制器对故障进行等级识别，1等级故障将作为故障信息被记录，助力不受影响；2等级故障产生时，执行故障模式切换，进入限制助力模式后，助力将以限制百分比模式输出，且故障灯亮以提示驾驶员；3等级故障时，切换进入故障模式，将助力缓慢降低至为零，且故障灯亮以提示驾驶员；
(7)故障模式下检测到点火开关关闭时，MCU直接进入下电模式；
(8)软件延时关闭时间未终止时，如检测到点火开关打开，控制器将切换进入正常工作模式，正常提供助力。
6.根据权利要求2所述的有刷电动转向系统控制装置的控制方法，其特征是，控制方法中的混合插值算法包括软件参数表、插值算法选择器、线性插值器和多项式插值器；
插值算法选择器对软件参数表的X、Y轴进行网格划分，根据参数表的数据量划分为对应的网格个数；其中，软件参数表的输入由X、Y轴组成，输出为Z轴；
在进行助力输出计算时，插值算法选择器先判断需要插值的输入值x；
若x处于参数表输入轴的奇数网格，选择线性插值算法；
线性插值器根据参数表网格对应的起始数据点(x1，y1)和末端数据点(x2，y2)进行线性插值，得到插值结果y；
线性插值算法公式如下：
若x处于参数表输入轴的偶数网格，选择多项式插值算法；
多项式插值器根据参数表网格对应的起始数据点(x1，y1)、末端数据点(x2，y2)、前一网格参数斜率k1和后一网格参数斜率k2进行多项式插值，得到插值结果y；
多项式插值算法的公式如下：
7.根据权利要求5所述的有刷电动转向系统控制装置的控制方法，其特征是，还包括混合插值算法选择器：
(7-1)读取参数表中的横轴(x)的数组X和纵轴(y)的数组Y；将参数表中每对相邻的两个参数划分为1个网格；
(7-2)查找输入数据在参数表中的网格位置index并读取相应的参数值x1，y1，x2，y2；
(7-3)根据index选择插值算法类型：如果index为奇数，选择线性插值算法；如果index为偶数，选择多项式插值算法。
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