CN107416018A - 一种汽车助力转向器的稳定控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车助力转向器的稳定控制器，包括累加器一和累加器二，扭矩阻尼模块、偏航阻尼模块和主动回正模块的输出端与累加器一的输入端连接，基本助力模块的输出端和上述累加器一的输出端分别与累加器三的输入端连接，该累加器三的输出端与稳定滤波器的输入端连接，此稳定滤波器的输出端和累加器一的输出端分别与累加器二的输入端连接，所述扭矩阻尼模块的输入端分别与管柱扭距信号和车速信号连接，所述偏航阻尼模块的输入端分别与管柱扭距信号、管柱转速信号和车速信号连接，主动回正模块的输入端分别与管柱位置信号和车速信号连接，基本助力模块的输入端分别与管柱扭距信号和车速信号连接，所述累加器二的输出端为所需要的扭距。

Description

一种汽车助力转向器的稳定控制器
技术领域
本发明涉及一种汽车转向器，特别是一种汽车助力转向器的稳定控制器。
背景技术
电动动力转向系统在没有阻尼的情况下，车辆因悬挂和转向的配合，存在超前或滞后的可能，从而会导致系统存在固有的共振频率，如果在转向中恰巧处于该共振频率领域，使驾驶员手感不舒服。
发明内容
本发明目的是提供一种转向手感好的一种汽车助力转向器的稳定控制器（也可称为稳定滤波器）。
本发明的技术方案是，包括累加器一和累加器二，其特征在于：扭矩阻尼模块、偏航阻尼模块和主动回正模块的输出端与累加器一的输入端连接，基本助力模块的输出端和上述累加器一的输出端分别与累加器三的输入端连接，该累加器三的输出端与稳定滤波器的输入端连接，此稳定滤波器的输出端和累加器一的输出端分别与累加器二的输入端连接，所述扭矩阻尼模块的输入端分别与管柱扭距（Nm）信号和车速（Km/h）信号连接，所述偏航阻尼模块的输入端分别与管柱扭距（Nm）信号、管柱转速（rad/s）信号和车速（Km/h）信号连接，所述主动回正模块的输入端分别与管柱位置（度）信号和车速（Km/h）信号连接，所述基本助力模块的输入端分别与管柱扭距（Nm）信号和车速(Km/h)信号连接，所述累加器二的输出端为所需要的扭距。
本发明与现有技术比较具有转向手感好的显著优点。
附图说明
图1是现有转向器控制原理图；图2是本发明转向器控制原理图。
具体实施方式
为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明采用如图2所示的技术方案，本发明在现有转向器控制原理基础上增加了一个累加器三和稳定滤波器，即扭矩阻尼模块、偏航阻尼模块和主动回正模块的输出端与累加器一的输入端连接，基本助力模块的输出端和上述累加器一的输出端分别与累加器三的输入端连接，该累加器三的输出端与稳定滤波器的输入端连接，此稳定滤波器的输出端和累加器一的输出端分别与累加器二的输入端连接，所述扭矩阻尼模块的输入端分别与管柱扭距（Nm）信号和车速（Km/h）信号连接，所述偏航阻尼模块的输入端分别与管柱扭距（Nm）信号、管柱转速（rad/s）信号和车速（Km/h）信号连接，所述主动回正模块的输入端分别与管柱位置（度）信号和车速（Km/h）信号连接。所述基本助力模块的输入端分别与管柱扭距（Nm）信号和车速(Km/h)信号连接，所述累加器二的输出端为所需要的扭距。
本发明的基本原理是，电动助力转向系统需要为驾驶员提供转向助力，此转向助力与给定的电流存在一定的比例关系，即需要助力=给定电流与恒定的常数的乘积，此恒定常数由系统确定。电动助力转向系统是根据管柱扭矩、车速信号、管柱转速和管柱位置计算给定电流，它们分别是：基本助力模块、主动回正模块、偏航阻尼模块、扭矩阻尼模块。这四个部分组成现有传统的给定电流。累加器一的输出结果为扭矩阻尼减去偏航阻尼和主动回正两个之和；基本助力加上累加器一的输出值作为累加器三的输出结果；累加器三的输出值输入到稳定滤波器中，实现对给定电流的控制；累加器二将稳定滤波器的输出值与累加器一的输出值相加，得到的结果即为需求的扭矩。稳定滤波器的数学表达式如下：
（1）
（2）
其中x（t）是输入，即为累加器三的输出值，y（t）是输出，因为该系统采用的是数字离散系统，x（t-1）、x（t-2）、y（t-1）和y（t-2）分别对应的是前序时刻的采样值。
对上述（1）、（2）同时求拉布拉斯变换可得系统的传递函数，如下：
（3）
其中，a1、a2、b0、b1和b2等系数是由实际的系统所决定了。
本发明增加了系统的相位裕度，使转向系统在共振处得到了有效的抑制效果，同时又避免了现有技术只使用低通滤波器的不足，解决了系统的共振现象，提升了转向手感和系统的安全性。

Claims (1)

1.一种汽车助力转向器的稳定控制器，包括累加器一和累加器二，其特征在于：扭矩阻尼模块、偏航阻尼模块和主动回正模块的输出端与累加器一的输入端连接，基本助力模块的输出端和上述累加器一的输出端分别与累加器三的输入端连接，该累加器三的输出端与稳定滤波器的输入端连接，此稳定滤波器的输出端和累加器一的输出端分别与累加器二的输入端连接，所述扭矩阻尼模块的输入端分别与管柱扭距（Nm）信号和车速（Km/h）信号连接，所述偏航阻尼模块的输入端分别与管柱扭距（Nm）信号、管柱转速（rad/s）信号和车速（Km/h）信号连接，所述主动回正模块的输入端分别与管柱位置（度）信号和车速（Km/h）信号连接，所述基本助力模块的输入端分别与管柱扭距（Nm）信号和车速(Km/h)信号连接，所述累加器二的输出端为所需要的扭距。
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