CN111086553A - 齿条末端保护方法、装置及电动助力转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及EPS系统领域，提供一种齿条末端保护方法、装置及电动助力转向系统。所述齿条末端保护方法包括：获取方向盘的扭矩信号、转角信号及角速度；判断扭矩信号和转角信号的方向是否一致，若一致，则进入齿条末端保护模式，根据基于不同的所述角速度选取助力限流曲线，输出与当前的角速度及转角信号对应的助力电流限制值，若不一致，则输出助力电机的额定电流值为助力电流限制值；若助力电流限制值大于目标助力电流，则输出目标助力电流为最终助力电流，否则输出助力电流限制值为最终助力电流。本发明可根据方向盘不同角速度选取不同的齿条末端保护范围、助力限流曲线的斜率和最小助力电流限值，可有效降低齿条末端撞击力，并改善驾驶手感。

Description

齿条末端保护方法、装置及电动助力转向系统

技术领域

本发明涉及EPS(Electric Power Steering，电动助力转向)系统领域，特别涉及一种齿条末端保护方法、装置及电动助力转向系统。

背景技术

EPS系统将助力电机的驱动力通过传送机构施加至车辆的齿条式转向器以作为辅助力，使齿条左右运动以实现车轮的转动，从而完成车辆转向动作。由此可知，EPS的电动助力转向最终是通过齿条的左右运动来实现的。其中，齿条式转向器具有壳体，而齿条设置在壳体内，齿条的两端穿越壳体且末端连接有内球头拉杆。在方向盘打到极限位置时，齿条在壳体内向左或向右移动，而齿条末端连接的内球头拉杆会撞击壳体。

若内球头拉杆与壳体撞击力过大，一是容易损坏助力总成，二是产生的噪音会造成驾驶员不适，三是方向盘阻力力矩突然增大造成手感不佳。为了防止此类事件，一般在EPS的控制系统中集成齿条末端保护功能，以在齿条末端接近壳体时，通过降低助力电机的助力电流，减小拉杆与壳体的撞击力。

具体地，目前的齿条末端保护策略是，在齿条两端设置保护区域，一旦齿条一端进入任一保护区域，则减小EPS系统输出的助力力矩。但是，这种齿条末端保护策略中设置的保护区域的位置是固定的，驾驶员无论是快打方向盘还是慢打方向盘，都是在固定位置进入齿条末端保护功能，无法根据快打和慢打方向盘灵活进入齿条末端保护。若进入齿条末端保护过早，则会增加驾驶员的负担，若进入过晚，则会引起手感剧烈变化，驾驶体验不佳。并且，这种齿条末端保护策略中，在进入保护区域后，助力电机减少的助力力矩量是基于软件算法计算得出，无法实时更改，从而不能适配不同车况下的驾驶手感。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种齿条末端保护方法，以至少部分地解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种齿条末端保护方法，包括：获取方向盘的扭矩信号、转角信号及角速度；判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致，若一致，则进入齿条末端保护模式，并在所述齿条末端保护模式下，根据基于不同的所述角速度选取的用于反映所述转角信号与所述助力电流限制值的对应关系的助力限流曲线，输出与当前的所述角速度及所述转角信号对应的助力电流限制值，若不一致，则退出所述齿条末端保护模式，输出助力电机的额定电流值为所述助力电流限制值；若所输出的助力电流限制值大于目标助力电流，则输出所述目标助力电流为最终助力电流，否则输出所述助力电流限制值为最终助力电流。

进一步的，所述助力限流曲线中设置有齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]，其中θ1为齿条末端保护开始角度，θ2为齿条末端保护终止角度，并且：在所述转角信号的转角值θ未进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]时，所述助力电流限制值维持在所述助力电机的所述额定电流值；在所述转角值θ进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]后，所述助力电流限制值以固定斜率下降至最小助力电流限值，并在所述转角值θ大于θ2后，维持在所述最小助力电流限值。

进一步的，基于不同的所述角速度选取所述助力限流曲线包括：根据不同的所述角速度选取θ1、θ2、所述最小助力电流限值以及所述固定斜率；其中，所述角速度越大，对应选取的θ1、θ2、所述最小助力电流限值及所述固定斜率绝对值越小。

进一步的，θ1、θ2、所述最小助力电流限值以及所述固定斜率的数值根据实车进行标定。

进一步的，所述齿条末端保护方法还包括：在所述判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致之后，通过切换开关来根据判断结果控制进入所述齿条末端保护模式或退出所述齿条末端保护模式。

进一步的，所述齿条末端保护方法还包括：对所述最终助力电流进行处理以使所述最终助力电流在上升和下降时遵循固定的斜率。

相对于现有技术，本发明所述的齿条末端保护方法可根据方向盘不同角速度选取不同的齿条末端保护功能开始角度θ1和齿条末端保护终止角度θ2，以及助力限流曲线的斜率和最小助力电流限值，不仅可有效降低齿条末端撞击力，也能明显改善驾驶手感。

本发明的另一目的在于提出一种齿条末端保护装置，以至少部分地解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种齿条末端保护装置，包括：

获取单元，用于获取方向盘的扭矩信号、转角信号及角速度；

齿条末端保护单元，包括：判断模块，用于判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致；第一限值输出模块，用于在所述扭矩信号和所述转角信号的方向一致时，进入齿条末端保护模式，并在所述齿条末端保护模式下，根据基于不同的所述角速度选取的用于反映所述转角信号与所述助力电流限制值的对应关系的助力限流曲线，输出与当前的所述角速度及所述转角信号对应的助力电流限制值；以及第二限值输出模块，用于在所述扭矩信号和所述转角信号的方向不一致时，退出所述齿条末端保护模式，输出助力电机的额定电流值为所述助力电流限制值；

助力电流输出单元，用于在所输出的助力电流限制值大于目标助力电流时，输出所述目标助力电流为最终助力电流，否则输出所述助力电流限制值为最终助力电流。

进一步的，所述助力限流曲线中设置有齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]，其中θ1为齿条末端保护开始角度，θ2为齿条末端保护终止角度，并且：在所述转角信号的转角值θ未进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]时，所述助力电流限制值维持在所述助力电机的所述额定电流值；在所述转角值θ进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]后，所述助力电流限制值以固定斜率下降至最小助力电流限值，并在所述转角值θ大于θ2后，维持在所述最小助力电流限值。

进一步的，所述第一限值输出模块基于不同的所述角速度选取所述助力限流曲线包括：根据不同的所述角速度选取θ1、θ2、所述最小助力电流限值以及所述固定斜率；其中，所述角速度越大，对应选取的θ1、θ2、所述最小助力电流限值及所述固定斜率绝对值越小。

进一步的，θ1、θ2、所述最小助力电流限值以及所述固定斜率的数值根据实车进行标定。

进一步的，所述齿条末端保护装置还包括：助力电流处理单元，与所述助力电流输出单元电性连接，用于对所述助力电流输出单元输出的所述最终助力电流进行处理以使所述最终助力电流在上升和下降时遵循固定的斜率。

进一步的，所述齿条末端保护装置还包括：切换开关，与所述判断模块电性连接，用于在所述判断模块判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致之后，通过切换开关来根据判断结果执行所述第一限值输出模块或所述第二限值输出模块。

所述齿条末端保护装置与上述齿条末端保护方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的又一目的在于提出一种电动助力转向系统，以至少部分地解决上述技术问题。

一种电动助力转向系统，包括上述的齿条末端保护装置。

所述电动助力转向系统与上述齿条末端保护方法及装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的一种齿条末端保护方法的流程示意图；

图2是本发明优选实施例中的助力限流曲线的示意图；

图3是本发明实施例中选取助力限流曲线的参数的示意图；

图4是本发明优选实施例中，所述扭矩信号和所述转角信号的方向不一致的情况所对应的助力电流限制值的曲线图；

图5是本发明实施例中选取最终助力电流的示意图；

图6是本发明实施例实现齿条末端保护方法的原理框图；

图7是本发明实施例中对最终助力电流进行斜率处理后的示意图；以及

图8是本发明另一实施例提供的一种齿条末端保护装置的结构示意图。

附图标记说明：

100、获取单元；200、齿条末端保护单元；300、助力电流输出单元；400、助力电流处理单元；210、判断模块；220、第一限值输出模块；230、第二限值输出模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明实施例中，“电性连接”用于表述两个部件之间的信号连接，例如控制信号和反馈信号，以及两个部件之间的电功率连接，其中“连接”可以是有线连接，也可以是无线连接，且涉及的“电性连接”可以是两个部件之间的直接电性连接，也可以是通过其他部件的间接电性连接。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

图1是本发明实施例的一种齿条末端保护方法的流程示意图，该齿条末端保护方法可应用于EPS系统。如图1所示，所述齿条末端保护方法可以包括以下步骤：

步骤S110，获取方向盘的扭矩信号、转角信号及角速度。

其中，可通过设置扭矩传感器、转角传感器、角速度传感器来检测方向盘的扭矩信号、转角信号及角速度，这是本领域的常规技术方案，在此不进行赘述。在其他实施例中，也可通过利用CAN总线等从车辆其他机制(例如EPS系统)中获取方向盘的扭矩信号、转角信号及角速度。

需说明的是，对于扭矩信号和转角信号，既包括有方向信息，又包括有数值信息。

步骤S120，判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致，若一致执行步骤S130以进入齿条末端保护模式，否则执行步骤S140。

其中，扭矩信号和转速信号的方向一致时，表明方向盘离开中位往末端旋转，而扭矩信号和转速信号不一致时，表明方向盘从由末端往中位旋转。

步骤S130，在所述齿条末端保护模式下，根据基于不同的所述角速度选取的用于反映所述转角信号与所述助力电流限制值的对应关系的助力限流曲线，输出与当前的所述角速度及所述转角信号对应的助力电流限制值，再执行步骤S150。

图2是本发明优选实施例中的助力限流曲线的示意图，其中L1和L2分别对应于不同的方向盘角速度，而两者对应的参数定义一致。如图2所示，所述助力限流曲线中可以设置有齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]，其中θ1为齿条末端保护开始角度，θ2为齿条末端保护终止角度，并且：

1)在所述转角信号的转角值θ未进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]时，所述助力电流限制值维持在助力电机的额定电流值。其中，该额定电流是助力电机在额定电压下，按照额定功率运行时的电流。

2)在所述转角值θ进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]后，所述助力电流限制值以固定斜率下降至最小助力电流限值，参考图2中的下降曲线。

3)所述转角值θ大于θ2后，所述助力电流限制值维持在所述最小助力电流限值REP_Gain_Min。

可知，助力限流曲线的选取与θ1、θ2和REP_Gain_Min的值有关。

据此，图3是本发明实施例中选取助力限流曲线的参数的示意图，参考图3，步骤S130中基于不同的所述角速度选取所述助力限流曲线可以包括：根据不同的所述角速度选取θ1、θ2、所述最小助力电流限值以及所述固定斜率，其中所述角速度越大，对应选取的θ1、θ2、所述最小助力电流限值及所述固定斜率绝对值越小。

举例而言，L1为特定方向盘角速度下的助力限流曲线，在方向盘转角θ在(θ1，θ2)范围内时，EPS系统进入齿条末端保护功能，此时电助力电流限制值按照L1进行变化，方向盘转角在θ2时达到最小助力限值，此后方向盘再向末端移动，助力电流限制值不变。L2为另一方向盘角速度下的助力限流曲线，其方向盘角速度高于L1，而θ1、θ2、REP_Gain_Min以及下降曲线的固定斜率的绝对值都低于L1。

如此，当方向盘角速度越快时，齿条末端保护开始角度θ1越小，REP_Gain_Min也越小，从遵循了“快打(方向盘)早进入(齿条末端保护功能)，慢打晚进入”的原则，这样EPS系统的齿条末端保护功能能够在有效降低齿条末端撞击力的同时，最大限度地为驾驶员提供助力，解决了现有技术中EPS系统进入齿条末端保护区域死板的问题。

此外，θ1、θ2和REP_Gain_Min以及上述的固定斜率的具体数值可根据实车进行标定。如此，不同类型实车的不同方向盘角速度对应不同的θ1、θ2和REP_Gain_Min以及图2中下降曲线的斜率，会明显改善驾驶手感。举例而言，θ1和θ2差值可以在100°左右。

步骤S140，退出所述齿条末端保护模式，输出助力电机的额定电流值为所述助力电流限制值。

图4是本发明优选实施例中，所述扭矩信号和所述转角信号的方向不一致的情况所对应的助力电流限制值的曲线图。如图4所示，此时方向盘向中位方向旋转，而在此种工况下，无论方向盘的转角值θ在什么位置(即使在[θ1，θ2]的角度范围下)，助力电流限制值也始终维持在助力电机的额定电流值。

步骤S150，判断所输出的助力电流限制值是否大于目标助力电流，若是，则执行步骤S160，否则执行步骤S170。

其中，所述目标助力电流为驾驶员进行车辆转向实际需求的助力电流值。

步骤S160，输出所述目标助力电流为最终助力电流。

步骤S170，输出所述助力电流限制值为最终助力电流。

图5是本发明实施例中选取最终助力电流的示意图，其中曲线转折处的黑点表示助力电流限制值。参考图5，对应于上述步骤S160和步骤S170，可知：当目标助力电流小于或者等于助力电流限制值时，最终助力电流等于目标助力电流；当目标助力电流大于助力电流限制值时，最终助力电流等于助力电流限制值，此即为饱和过程。

进一步地，在得到最终助力电流后，计算出对应的助力力矩以辅助车辆转向。因最终助力电流是基于方向盘的实时角速度得到的，从而助力力矩也可随方向盘角速度实时更改，从而解决了现有技术中的EPS系统因助力力矩无法实时更改而不能适配不同车况下的驾驶手感的问题。

针对上述步骤S110-S170，图6是本发明实施例实现上述齿条末端保护方法的原理框图，其中步骤S130和步骤S140分别对应齿条末端保护模式和非齿条末端保护模式，EPS系统的控制单元根据方向盘扭矩信号和方向盘转角信号的方向是否一致来选择齿条末端保护模式和非齿条末端保护模式，以得到预期的助力电流限制值，并通过比较目标助力电流和助力电流限制值来输出最终助力电流，以达到车辆转向助力的目的。其中，在所述判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致之后，EPS系统的控制单元可通过切换开关来根据判断结果控制进入所述齿条末端保护模式或退出所述齿条末端保护模式，其中退出所述齿条末端保护模式即是相当于进入上述的非齿条末端保护模式。其中，所述切换开关可以是结构式选择开关，也可以是程序式选择开关。

通过上文，EPS系统在进入齿条末端保护功能时，助力电流限制值会例如根据图6的原理进行计算，以得到预期的助力电流限制值。但驾驶员在操作方向盘时，角速度一般要发生变化，这样每一时刻的方向盘角速度都会对应相应的助力电流限制值。因此在实际情况下，图5的助力电流限制值是一条斜率跟随方向盘角速度变化而变化的曲线，甚至于在驾驶员转变方向盘旋转方向时，助力电流限制值有可能从图2中的下降曲线跳变至图4中的助力电机额定电流，从而易使得最终助力电流发生突变。

为了防止助力电流突变引起驾驶员手感不佳，本发明实施例还对所述最终助力电流进行处理以使所述最终助力电流在上升和下降时遵循固定的斜率。其中，该斜率也是通过实车进行标定。图7是本发明实施例中对最终助力电流进行斜率处理后的示意图，其中，REP_Gain_GrdInc是增益递增一侧变化率，REP_Gain_GrdDec是增益递减一侧变化率，两者都为可标定的常数，且示出了最终助力电流在上升和下降时遵循固定的斜率。其中，上述对所述最终助力电流进行处理可以是曲线拟合处理，以最终得到例如图7的最终助力电流曲线，解决因助力电流突变引起驾驶员手感不佳的问题。

综上所述，本发明实施例的齿条末端保护方法可根据方向盘不同角速度选取不同的齿条末端保护功能开始角度θ1和齿条末端保护终止角度θ2，以及助力限流曲线的斜率和最小助力电流限值，不仅可有效降低齿条末端撞击力，也能明显改善驾驶手感。

图8是本发明另一实施例提供的一种齿条末端保护装置的结构示意图，该齿条末端保护装置可应用于EPS系统，且该齿条末端保护装置与上述关于齿条末端保护方法的实施例的发明思路相同。

如图8所示，所述齿条末端保护装置包括：

获取单元100，用于获取方向盘的扭矩信号、转角信号及角速度；

齿条末端保护单元200，包括：判断模块210，用于判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致；第一限值输出模块220，用于在所述扭矩信号和所述转角信号的方向一致时，进入齿条末端保护模式，并在所述齿条末端保护模式下，根据基于不同的所述角速度选取的用于反映所述转角信号与所述助力电流限制值的对应关系的助力限流曲线，输出与当前的所述角速度及所述转角信号对应的助力电流限制值；以及第二限值输出模块230，用于在所述扭矩信号和所述转角信号的方向不一致时，退出所述齿条末端保护模式，输出助力电机的额定电流值为所述助力电流限制值；

助力电流输出单元300，用于在所输出的助力电流限制值大于目标助力电流时，输出所述目标助力电流为最终助力电流，否则输出所述助力电流限制值为最终助力电流。

其中，获取单元100可以置扭矩传感器、转角传感器、角速度传感器，以分别检测方向盘的扭矩信号、转角信号及角速度。在其他实施例中，获取单元100也可以是常规的信息获取功能模块，以通过车辆的CAN总线等从车辆其他机制中获取方向盘的扭矩信号、转角信号及角速度。

其中，第一限值输出模块220对应齿条末端保护模式，第二限值输出模块230对应非齿条末端保护模式。在齿条末端保护模式中，所述助力限流曲线中设置有齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]，其中θ1为齿条末端保护开始角度，θ2为齿条末端保护终止角度，并且：在所述转角信号的转角值θ未进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]时，所述助力电流限制值维持在所述助力电机的所述额定电流值；在所述转角值θ进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]后，所述助力电流限制值以固定斜率下降至最小助力电流限值，并在所述转角值θ大于θ2后，维持在所述最小助力电流限值。

在优选的实施例，所述第一限值输出模块220基于不同的所述角速度选取所述助力限流曲线包括：根据不同的所述角速度选取θ1、θ2、所述最小助力电流限值以及所述固定斜率。其中，所述角速度越大，对应选取的θ1、θ2、所述最小助力电流限值及所述固定斜率绝对值越小。更为优选地，θ1、θ2、所述最小助力电流限值以及所述固定斜率的数值根据实车进行标定。

在优选的实施例中，所述齿条末端保护装置还包括：助力电流处理单元400，与所述助力电流输出单元300电性连接，用于对所述助力电流输出单元输出的所述最终助力电流进行处理以使所述最终助力电流在上升和下降时遵循固定的斜率。

在优选的实施例中，所述齿条末端保护装置还包括：切换开关(图8中未示出)，与所述判断模块210电性连接，用于在所述判断模块210判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致之后，通过切换开关来根据判断结果执行所述第一限值输出模块220或所述第二限值输出模块230。其中，所述切换开关可以是结构式选择开关，也可以是程序式选择开关。

需说明的是，本发明实施例的齿条末端保护装置的其他实施细节及效果可参考上述关于齿条末端保护方法的实施例，在此不再赘述。

本发明另一实施例还提供了一种电动助力转向系统(EPS)，该EPS系统包括上述实施例所述的齿条末端保护装置。在优选的实施例中，在所述获取单元100为常规的信息获取功能模块、切换开关为程序式选择开关等情况下，所述齿条末端保护装置可以以功能模块的形式嵌入至所述EPS系统的控制单元中，以使EPS系统通过其控制单元选取对应于方向盘角速度的助力电流限制值，辅助车辆转向。在其他实施例中，所述齿条末端保护装置也可以是独立于EPS的控制单元的设备，其独立地实现EPS系统中的齿条末端保护功能。

需说明的是，关于EPS系统的其他结构可参考现有技术进行理解，关于齿条末端保护装置可参考上文进行理解，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种齿条末端保护方法，其特征在于，所述齿条末端保护方法包括：

获取方向盘的扭矩信号、转角信号及角速度；

判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致，其中：

若一致，则进入齿条末端保护模式，并在所述齿条末端保护模式下，根据基于不同的所述角速度选取的用于反映所述转角信号与所述助力电流限制值的对应关系的助力限流曲线，输出与当前的所述角速度及所述转角信号对应的助力电流限制值；

若不一致，则退出所述齿条末端保护模式，输出助力电机的额定电流值为所述助力电流限制值；

若所输出的助力电流限制值大于目标助力电流，则输出所述目标助力电流为最终助力电流，否则输出所述助力电流限制值为最终助力电流。

2.根据权利要求1所述的齿条末端保护方法，其特征在于，所述助力限流曲线中设置有齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]，其中θ1为齿条末端保护开始角度，θ2为齿条末端保护终止角度，并且：

在所述转角信号的转角值θ未进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]时，所述助力电流限制值维持在所述助力电机的所述额定电流值；

在所述转角值θ进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]后，所述助力电流限制值以固定斜率下降至最小助力电流限值，并在所述转角值θ大于θ2后，维持在所述最小助力电流限值。

3.根据权利要求2所述的齿条末端保护方法，其特征在于，基于不同的所述角速度选取所述助力限流曲线包括：

根据不同的所述角速度选取θ1、θ2、所述最小助力电流限值以及所述固定斜率；

其中，所述角速度越大，对应选取的θ1、θ2、所述最小助力电流限值及所述固定斜率绝对值越小。

优选地，θ1、θ2、所述最小助力电流限值以及所述固定斜率的数值根据实车进行标定。

4.根据权利要求1所述的齿条末端保护方法，其特征在于，所述齿条末端保护方法还包括：

在所述判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致之后，通过切换开关来根据判断结果控制进入所述齿条末端保护模式或退出所述齿条末端保护模式。

5.根据权利要求1所述的齿条末端保护方法，其特征在于，所述齿条末端保护方法还包括：

对所述最终助力电流进行处理以使所述最终助力电流在上升和下降时遵循固定的斜率。

6.一种齿条末端保护装置，其特征在于，所述齿条末端保护装置包括：

获取单元，用于获取方向盘的扭矩信号、转角信号及角速度；

齿条末端保护单元，包括：

判断模块，用于判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致；

第一限值输出模块，用于在所述扭矩信号和所述转角信号的方向一致时，进入齿条末端保护模式，并在所述齿条末端保护模式下，根据基于不同的所述角速度选取的用于反映所述转角信号与所述助力电流限制值的对应关系的助力限流曲线，输出与当前的所述角速度及所述转角信号对应的助力电流限制值；以及

第二限值输出模块，用于在所述扭矩信号和所述转角信号的方向不一致时，退出所述齿条末端保护模式，输出助力电机的额定电流值为所述助力电流限制值；

助力电流输出单元，用于在所输出的助力电流限制值大于目标助力电流时，输出所述目标助力电流为最终助力电流，否则输出所述助力电流限制值为最终助力电流。

7.根据权利要求6所述的齿条末端保护装置，其特征在于，所述助力限流曲线中设置有齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]，其中θ1为齿条末端保护开始角度，θ2为齿条末端保护终止角度，并且：

在所述转角信号的转角值θ未进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]时，所述助力电流限制值维持在所述助力电机的所述额定电流值；

在所述转角值θ进入所述齿条末端保护角度范围[θ1，θ2]后，所述助力电流限制值以固定斜率下降至最小助力电流限值，并在所述转角值θ大于θ2后，维持在所述最小助力电流限值。

8.根据权利要求7所述的齿条末端保护装置，其特征在于，所述第一限值输出模块基于不同的所述角速度选取所述助力限流曲线包括：

根据不同的所述角速度选取θ1、θ2、所述最小助力电流限值以及所述固定斜率；

其中，所述角速度越大，对应选取的θ1、θ2、所述最小助力电流限值及所述固定斜率绝对值越小；

优选地，θ1、θ2、所述最小助力电流限值以及所述固定斜率的数值根据实车进行标定。

9.根据权利要求6所述的齿条末端保护装置，其特征在于，所述齿条末端保护装置还包括：助力电流处理单元，与所述助力电流输出单元电性连接，用于对所述助力电流输出单元输出的所述最终助力电流进行处理以使所述最终助力电流在上升和下降时遵循固定的斜率；

优选地，所述齿条末端保护装置还包括：切换开关，与所述判断模块电性连接，用于在所述判断模块判断所述扭矩信号和所述转角信号的方向是否一致之后，通过切换开关来根据判断结果执行所述第一限值输出模块或所述第二限值输出模块。

10.一种电动助力转向系统，其特征在于，所述电动助力转向系统包括权利要求6-9中任意一项所述的齿条末端保护装置。

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