專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)扭矩傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的扭矩傳感器補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)扭矩傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車(chē)的一個(gè)重要底盤(pán)部件，牽涉到汽車(chē)的行駛性能。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響到汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性，它對(duì)于確保車(chē)輛的安全，減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全，減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度有著重要作用。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electronic Power Steering簡(jiǎn)稱(chēng)EPS)是一種由電機(jī)提供助力能源的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主要由扭矩傳感器、車(chē)速傳感器、助力電機(jī)及減速機(jī)構(gòu)、ECU控制單元組成；當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí)，扭矩傳感器開(kāi)始工作，把輸入軸和輸出軸在扭桿作用下產(chǎn)生的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)位移變成電信號(hào)傳給ECU (控制器)，ECU根據(jù)車(chē)速傳感器和扭矩傳感器的信號(hào)決定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流有大小，從而完成實(shí)時(shí)助力轉(zhuǎn)向控制。因此ECU可以很容易地實(shí)現(xiàn)在車(chē)速不同時(shí)由電機(jī)提供不同的助力效果，保證汽車(chē)在低速行駛時(shí)輕便靈活，高速行駛時(shí)穩(wěn)定可靠。目前國(guó)內(nèi)EPS發(fā)展迅速，研發(fā)制造企業(yè)已由幾家發(fā)展到十幾家甚至上百家。由于國(guó)內(nèi)汽車(chē)整體水平的提高，對(duì)EPS提出更重要的性能指標(biāo)及可靠性要求。由于對(duì)EPS安全及技術(shù)的要求很高，即對(duì)EPS中占重要組成的兩大重要部件傳感器和E⑶也提出了更高的要求，由于ECU是根據(jù)扭矩信號(hào)來(lái)控制助力大小，對(duì)處在信號(hào)源前端的傳感器要求就更高了。汽車(chē)在行駛過(guò)程中，EPS是在連續(xù)工作，如果在沒(méi)有輸入的情況下，而扭矩傳感器存在輸出，偏離了零點(diǎn)，則汽車(chē)行駛的過(guò)程中便產(chǎn)生助力轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，使得汽車(chē)偏離直線行駛，情況嚴(yán)重將導(dǎo)致汽車(chē)轉(zhuǎn)向功能失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)扭矩傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償方法，以解決上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)扭矩傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償方法，包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、助力電機(jī)、PID控制器、扭矩傳感器、狀態(tài)觀測(cè)器，通過(guò)建立EPS系統(tǒng)空間狀態(tài)模型，采用狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)觀測(cè)，檢測(cè)扭矩傳感器偏離零點(diǎn)時(shí)的輸出是由駕駛員輸入產(chǎn)生還是由扭矩傳感器本身零點(diǎn)漂移產(chǎn)生；當(dāng)檢測(cè)是扭矩傳感器本身零點(diǎn)漂移產(chǎn)生的輸出，則記錄此值，并執(zhí)行扭矩傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償算法；實(shí)現(xiàn)對(duì)扭矩傳感器零點(diǎn)校準(zhǔn)，保證汽車(chē)在低速行駛時(shí)輕便靈活，高速行駛時(shí)穩(wěn)定可靠。一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)扭矩傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償方法，具體方法包括如下: 第一步:建立狀態(tài)觀測(cè)器，觀測(cè)扭矩傳感器產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的時(shí)刻；區(qū)別是駕駛員輸入
力矩使得扭矩傳感器輸出，還是扭矩傳感器零點(diǎn)漂移產(chǎn)生輸出；在沒(méi)有駕駛員輸入力矩或外力輸入轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，此狀態(tài)稱(chēng)之轉(zhuǎn)向盤(pán)自由狀態(tài)，如果扭矩傳感器正常，處在自由狀態(tài)下的扭矩傳感器沒(méi)有輸出，扭矩傳感器沒(méi)有產(chǎn)生零點(diǎn)漂移；反之，則扭矩傳感器產(chǎn)生了零點(diǎn)漂移，需要對(duì)扭矩傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)或補(bǔ)償；由于EPS中包括管柱和傳感器執(zhí)行系統(tǒng)及電機(jī)執(zhí)行系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)中含有豐富的狀態(tài)信息，能提高狀態(tài)鑒別的精度，在做狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，同時(shí)建立電機(jī)執(zhí)行子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和整個(gè)EPS執(zhí)行動(dòng)力學(xué)模型；
EPS執(zhí)行動(dòng)力學(xué)模型:
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)扭矩傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償方法，其特征在于，包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、助力電機(jī)、PID控制器、扭矩傳感器、狀態(tài)觀測(cè)器，通過(guò)建立EPS系統(tǒng)空間狀態(tài)模型，采用狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)觀測(cè)，檢測(cè)扭矩傳感器偏離零點(diǎn)時(shí)的輸出是由駕駛員輸入產(chǎn)生還是由扭矩傳感器本身零點(diǎn)漂移產(chǎn)生；當(dāng)檢測(cè)是扭矩傳感器本身零點(diǎn)漂移產(chǎn)生的輸出，則記錄此值，并執(zhí)行扭矩傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償算法；實(shí)現(xiàn)對(duì)扭矩傳感器零點(diǎn)校準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)扭矩傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償方法，其特征在于，具體補(bǔ)償方法包括如下: 第一步:建立狀態(tài)觀測(cè)器，觀測(cè)扭矩傳感器產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的時(shí)刻；區(qū)別是駕駛員輸入力矩使得扭矩傳感器輸出，還是扭矩傳感器零點(diǎn)漂移產(chǎn)生輸出；在沒(méi)有駕駛員輸入力矩或外力輸入轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，此狀態(tài)稱(chēng)之轉(zhuǎn)向盤(pán)自由狀態(tài)，如果扭矩傳感器正常，處在自由狀態(tài)下的扭矩傳感器沒(méi)有輸出，扭矩傳感器沒(méi)有產(chǎn)生零點(diǎn)漂移；反之，則扭矩傳感器產(chǎn)生了零點(diǎn)漂移，需要對(duì)扭矩傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)或補(bǔ)償；由于EPS中包括管柱和傳感器執(zhí)行系統(tǒng)及電機(jī)執(zhí)行系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)中含有豐富的狀態(tài)信息，能提高狀態(tài)鑒別的精度，在做狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，同時(shí)建立電機(jī)執(zhí)行子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和整個(gè)EPS執(zhí)行動(dòng)力學(xué)模型； EPS執(zhí)行動(dòng)力學(xué)模型:
全文摘要
一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)扭矩傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償方法，包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、助力電機(jī)、PID控制器、扭矩傳感器、狀態(tài)觀測(cè)器，通過(guò)建立EPS系統(tǒng)空間狀態(tài)模型，采用狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)觀測(cè)，檢測(cè)扭矩傳感器偏離零點(diǎn)時(shí)的輸出是由駕駛員輸入產(chǎn)生還是由扭矩傳感器本身零點(diǎn)漂移產(chǎn)生；檢測(cè)是扭矩傳感器本身零點(diǎn)漂移產(chǎn)生的輸出，則記錄此值，并執(zhí)行扭矩傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償算法；實(shí)現(xiàn)對(duì)扭矩傳感器零點(diǎn)校準(zhǔn)。本發(fā)明通過(guò)建立EPS系統(tǒng)空間狀態(tài)模型，并采用狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)觀測(cè)，純軟件補(bǔ)償，提高了扭矩傳感器可靠性；當(dāng)扭矩傳感器補(bǔ)償值大于預(yù)定范圍時(shí)，可對(duì)扭矩傳感器進(jìn)行故障報(bào)警，提高了整個(gè)系統(tǒng)的安全。
文檔編號(hào)B62D5/04GK103085864SQ20131002919
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者高明, 林聯(lián)偉, 石廣林, 吳艷霞 申請(qǐng)人:株洲易力達(dá)機(jī)電有限公司