本發(fā)明涉及汽車電子控制
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地說，涉及一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)姆椒把b置。
背景技術(shù)：
：在現(xiàn)有汽車EPS(ElectricPowerSteering)系統(tǒng)中，EPS電機控制器根據(jù)EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的扭矩傳感器或力傳感器測量的反饋信息作為提供助力電流的重要輸入。并且在有些EPS系統(tǒng)中，還安裝有角度傳感器，可以實時測量轉(zhuǎn)向盤當前的角度信息，用于轉(zhuǎn)向盤基于角度的回正功能，使汽車在行駛過程時偏離中間位置的轉(zhuǎn)向盤主動回到中間位置。基于角度的回正功能必須用到角度傳感器，這無疑增加了成本和安全隱患。在有些EPS系統(tǒng)中沒有轉(zhuǎn)向盤角度傳感器或可利用的轉(zhuǎn)角信息，受汽車前輪定位以及EPS系統(tǒng)摩擦和慣量的影響，行駛中的汽車本身并不能提供相應(yīng)的回正力矩。那么，在無角度信號的EPS系統(tǒng)中，當汽車自身回正力矩不足夠時，如何補償回正力矩使轉(zhuǎn)向盤能夠回到中間位置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)姆椒把b置，該方法及裝置在無角度信號的EPS系統(tǒng)中，當汽車自身回正力矩不足夠時，可以補償回正力矩使轉(zhuǎn)向盤能夠回到中間位置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)姆椒ǎ龇椒òǎ韩@取EPS電機轉(zhuǎn)速、扭矩值及車速；依據(jù)所述EPS電機轉(zhuǎn)速，獲得EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)；依據(jù)所述扭矩值，獲得扭矩系數(shù)；依據(jù)所述車速，獲得車速系數(shù)；依據(jù)所述EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)、扭矩系數(shù)及車速系數(shù)，獲得回正補償目標電流；EPS電機控制器依據(jù)所述回正補償目標電流，控制EPS電機輸出回正補償力。優(yōu)選的，在上述方法中，所述獲取EPS電機轉(zhuǎn)速、扭矩值及車速包括：當所述EPS電機包括轉(zhuǎn)子位置傳感器時，根據(jù)所述轉(zhuǎn)子位置傳感器計算得出所述EPS電機轉(zhuǎn)速；當所述EPS電機不包括轉(zhuǎn)子位置傳感器時，根據(jù)所述EPS電機的電流、所述EPS電機的電壓及所述EPS電機的反電動勢系數(shù)計算得出所述EPS電機轉(zhuǎn)速。優(yōu)選的，在上述方法中，所述獲取EPS電機轉(zhuǎn)速、扭矩值及車速包括：通過EPS系統(tǒng)中的扭矩傳感器，獲取所述扭矩的數(shù)值。優(yōu)選的，在上述方法中，所述方法還包括：獲取所述EPS電機的轉(zhuǎn)速方向；所述EPS電機控制器依據(jù)所述EPS電機的轉(zhuǎn)速方向，控制所述EPS電機輸出的回正補償力的方向與所述EPS電機的轉(zhuǎn)速方向相同。優(yōu)選的，在上述方法中，所述依據(jù)所述EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)、扭矩系數(shù)及車速系數(shù)，獲得回正補償目標電流包括：將所述EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)、所述扭矩系數(shù)及所述車速系數(shù)三者進行乘積，獲得目標值；通過所述目標值與電流轉(zhuǎn)換系數(shù)，獲得回正補償目標電流，并結(jié)合所述EPS電機的轉(zhuǎn)速方向，確定所述回正補償目標電流的方向。本發(fā)明還提供了一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)难b置，所述裝置包括：第一獲取模塊，用于獲取EPS電機轉(zhuǎn)速、扭矩值及車速；EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)獲得模塊，用于依據(jù)所述EPS電機轉(zhuǎn)速，獲得EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)；扭矩系數(shù)獲得模塊，用于依據(jù)所述扭矩值，獲得扭矩系數(shù)；車速系數(shù)獲得模塊，用于依據(jù)所述車速，獲得車速系數(shù)；回正補償目標電流獲得模塊，用于依據(jù)所述EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)、扭矩系數(shù)及車速系數(shù)，獲得回正補償目標電流；EPS電機控制模塊，用于依據(jù)所述回正補償目標電流，控制EPS電機輸出回正補償力。優(yōu)選的，在上述裝置中，所述第一獲取模塊具體用于：當所述EPS電機包括轉(zhuǎn)子位置傳感器時，根據(jù)所述轉(zhuǎn)子位置傳感器計算得出所述EPS電機轉(zhuǎn)速；當所述EPS電機不包括轉(zhuǎn)子位置傳感器時，根據(jù)所述EPS電機的電流、所述EPS電機的電壓及所述EPS電機的反電動勢系數(shù)計算得出所述EPS電機轉(zhuǎn)速。優(yōu)選的，在上述裝置中，所述第一獲取模塊具體用于：通過EPS系統(tǒng)中的扭矩傳感器，獲取所述扭矩的數(shù)值。優(yōu)選的，在上述裝置中，所述裝置還包括：第二獲取模塊，用于獲取所述EPS電機的轉(zhuǎn)速方向；所述EPS電機控制器依據(jù)所述EPS電機的轉(zhuǎn)速方向，控制所述EPS電機輸出的回正補償力的方向與所述EPS電機的轉(zhuǎn)速方向相同。優(yōu)選的，在上述裝置中，所述回正補償目標電流獲得模塊具體用于：將所述EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)、所述扭矩系數(shù)及所述車速系數(shù)三者進行乘積，獲得目標值；通過所述目標值與電流轉(zhuǎn)換系數(shù)，獲得回正補償目標電流，并結(jié)合所述EPS電機的轉(zhuǎn)速方向，確定所述回正補償目標電流的方向。通過上述描述可知，本發(fā)明提供的一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)姆椒ê脱b置，通過獲取EPS電機轉(zhuǎn)速、扭矩值及車速，得到EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)、扭矩系數(shù)及車速系數(shù)，再根據(jù)EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)、扭矩系數(shù)及車速系數(shù)可以計算得到回正補償目標電流，最終，EPS電機控制器根據(jù)回正補償目標電流控制EPS電機輸出回正補償力。由此可知，該方法及裝置在無角度信號的EPS系統(tǒng)中，當汽車自身回正力矩不足夠時，可以補償回正力矩使轉(zhuǎn)向盤能夠回到中間位置。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供了一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)姆椒ǖ牧鞒淌疽鈭D；圖2為本發(fā)明實施例提供的一種EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)的趨勢曲線圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的一種扭矩系數(shù)的趨勢曲線圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的一種車速系數(shù)的趨勢曲線圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)难b置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例提供了一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)姆椒ǎ靡越鉀Q無角度信號的EPS系統(tǒng)中，當汽車自身回正力矩不足夠時，如何補償回正力矩使轉(zhuǎn)向盤能夠回到中間位置的問題。參考圖1，圖1為本發(fā)明實施例提供了一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)姆椒ǖ牧鞒淌疽鈭D。該方法包括：S101：獲取EPS電機轉(zhuǎn)速、扭矩值及車速。由于需要補償?shù)幕卣氐拇笮≈饕蒃PS電機轉(zhuǎn)速、車速及扭矩值三個主要因素決定，因此首先需要獲取EPS電機轉(zhuǎn)速、扭矩值及車速三個參數(shù)值。其中，獲取EPS電機轉(zhuǎn)速具體為：當EPS電機包括轉(zhuǎn)子位置傳感器時，根據(jù)轉(zhuǎn)子位置傳感器計算得出EPS電機轉(zhuǎn)速。當EPS電機不包括轉(zhuǎn)子位置傳感器時，根據(jù)EPS電機的電流、EPS電機的電壓及EPS電機的反電動勢系數(shù)計算得出EPS電機轉(zhuǎn)速，具體公式如下：θ·m=U-IRKe---(1)]]>其中，U為EPS電機的電壓、I為EPS電機的電流、R為EPS電機的等效內(nèi)阻、Ke為EPS電機的反電動勢系數(shù)、為EPS電機轉(zhuǎn)速。需要說明的是，EPS電機轉(zhuǎn)速還可以是通過EPS電機轉(zhuǎn)速獲得的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速、前輪轉(zhuǎn)速及齒條速度等變量，在本發(fā)明中以EPS電機轉(zhuǎn)速為例進行說明。獲取扭矩值具體為：在EPS系統(tǒng)中，汽車轉(zhuǎn)向盤裝置中的管柱上會安裝有扭矩傳感器，通過讀取扭矩傳感器上的值就可以獲取得到扭矩值。需要說明的是，在有些汽車轉(zhuǎn)向盤裝置中的管柱上安裝的是力傳感器，通過讀取力傳感器上的值可以獲得力值，此處扭矩傳感器跟力傳感器具有相同的效果，在本發(fā)明中以扭矩傳感器為例進行說明。獲取車速具體為：可以通過車速盤進行讀取或其它方式獲取車速數(shù)值。S102：依據(jù)EPS電機轉(zhuǎn)速，獲得EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)。首先對原理進行說明，汽車轉(zhuǎn)向盤在回正的過程中，輪胎的回正力矩需要克服整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的摩擦力，才能使轉(zhuǎn)向盤順利的回到中間位置。當輪胎本身所產(chǎn)生的回正力矩不足以克服摩擦力使轉(zhuǎn)向盤回到中間位置時，此時需要輸出一個補償力矩使轉(zhuǎn)向盤能克服摩擦力進而回到中間位置。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中摩擦力主要分為庫倫摩擦力和粘滯摩擦力具體公式如下：Tc=min(TS,TL)θ·m≤δTP·sign(θ·m)+BP·θ·mθ·m>δ---(2)]]>其中，Tc為當前摩擦力、δ為臨界速度(需要說明的是δ值很小)、為EPS電機轉(zhuǎn)速、TS為最大靜摩擦力、TL為驅(qū)動力矩、TP為庫倫摩擦力矩、BP為粘滯摩擦力系數(shù)(BP取值為0-1)。假如汽車車輪當前的回正力矩不發(fā)生變化，那么需要補償?shù)幕卣貞?yīng)按照Tc的變化趨勢進行相對應(yīng)的補償，進而可以抵消轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中摩擦力對轉(zhuǎn)向盤回正的影響。由上述(2)式可以得知，Tc的大小主要取決于EPS電機轉(zhuǎn)速，而獲取EPS電機轉(zhuǎn)速在步驟S101中已經(jīng)進行描述。參考圖2，圖2為本發(fā)明實施例提供的一種EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)的趨勢曲線圖。其中，需要說明的是，具體的EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)的趨勢曲線圖可以通過實車試驗數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的摩擦力特性得到。那么通過獲取到的EPS電機轉(zhuǎn)速，就可以根據(jù)圖2得到EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)，為后續(xù)計算回正補償目標電流做準備。S103：依據(jù)扭矩值，獲得扭矩系數(shù)。首先對原理進行說明，在補償?shù)倪^程中，因為一些外界因素也會發(fā)生過度補償?shù)那闆r。當汽車轉(zhuǎn)向盤存在人為干預的情況時，回正補償就需要作出相應(yīng)的調(diào)整，最大可能的滿足駕駛手感。在汽車駕駛員輕扶轉(zhuǎn)向盤或放手不對轉(zhuǎn)向盤進行干預時，汽車轉(zhuǎn)向盤裝置中的管柱上的扭矩傳感器的值很小，此時扭矩系數(shù)可以保持不變。在汽車駕駛員用力握住轉(zhuǎn)向盤或大幅度轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，扭矩傳感器的值就會很大，此時需要減小扭矩系數(shù)進而減小回正補償力矩，防止出現(xiàn)過度補償或補償力矩違背駕駛員的駕駛意圖造成駕駛手感變差。具體的范圍參數(shù)是根據(jù)不同車型不同轉(zhuǎn)向盤及一些因素進而確定范圍。參考圖3，圖3為本發(fā)明實施例提供的一種扭矩系數(shù)的趨勢曲線圖。其中，需要說明的是，具體的扭矩系數(shù)的趨勢曲線圖可以通過實車試驗數(shù)據(jù)及汽車轉(zhuǎn)向時的駕駛手感進行確定。那么通過獲取到的扭矩值，就可以根據(jù)圖3得到扭矩系數(shù)，為后續(xù)計算回正補償目標電流做準備。S104：依據(jù)車速，獲得車速系數(shù)。首先對原理進行說明，當汽車在不同車速行駛時，輪胎所能提供的回正力矩也不相同，輪胎的側(cè)偏角、側(cè)偏力與回正力矩的關(guān)系如下所示：FY=kαM=ξnFY---(3)]]>其中，F(xiàn)Y為汽車車輪所受的側(cè)偏力、M為回正力矩、α為輪胎側(cè)偏角、k為輪胎側(cè)偏剛度、ξn為輪胎拖距(也就是說在輪胎所受側(cè)偏力作用點到輪胎接地中心的距離，ξn基本保持不變)。當汽車保持低車速行駛時，在汽車轉(zhuǎn)向時的側(cè)向加速度較低，此時輪胎的側(cè)偏角也就很小，由(3)式可知，此時的輪胎側(cè)偏力形成的回正力矩也較小，那么輪胎自身提供的回正力矩不足以使轉(zhuǎn)向盤回到中間位置。當汽車保持高車速行駛時，在汽車轉(zhuǎn)向時的側(cè)向加速度較大，此時輪胎的側(cè)偏角變大，進而輪胎側(cè)偏力形成的回正力矩也較大，汽車轉(zhuǎn)向盤的回正殘余角也較小。因此，在汽車保持低車速時，所需要提供的回正補償力矩值可以滿足補償?shù)淖饔茫S著汽車的加速，所需要提供的回正補償力矩值也隨之減小最終趨于穩(wěn)定在一定的數(shù)值。需要說明的是當汽車在一定高速行駛的情況下，回正補償力矩值最終可以穩(wěn)定在0，也就是說此時不需要提供回正補償力矩。參考圖4，圖4為本發(fā)明實施例提供的一種車速系數(shù)的趨勢曲線圖。其中，需要說明的是，具體的車速系數(shù)的趨勢曲線圖可以通過實車試驗數(shù)據(jù)及汽車自身的回正特性得到。如圖4所示，當獲取到車速數(shù)值后，可以根據(jù)具體的車速系數(shù)的趨勢曲線圖得到對應(yīng)車速的車速系數(shù)，為后續(xù)計算回正補償目標電流做準備。S105：依據(jù)EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)、扭矩系數(shù)及車速系數(shù)，獲得回正補償目標電流。也就是說，將EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)、扭矩系數(shù)及車速系數(shù)三者進行乘積，獲得目標值；通過該目標值與電流轉(zhuǎn)換系數(shù)，獲得回正補償目標電流，并結(jié)合EPS電機的轉(zhuǎn)速方向，確定該回正補償目標電流的方向。S106：EPS電機控制器依據(jù)回正補償目標電流，控制EPS電機輸出回正補償力。需要說明的是，在步驟S105之前還需要獲取EPS電機的轉(zhuǎn)速方向，EPS電機控制器根據(jù)EPS電機的轉(zhuǎn)速方向，控制EPS電機輸出的回正補償力的方向與EPS電機的轉(zhuǎn)速方向相同。也就是說，在計算回正補償目標電流的時候，需要根據(jù)EPS電機的轉(zhuǎn)速方向，確定輸出回正補償目標電流的方向，進而使EPS電機輸出的回正補償力的方向與EPS電機的轉(zhuǎn)速方向相同。通過上述描述，本發(fā)明實施例提供的一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)姆椒ǎ摲椒ㄔ跓o角度信號的EPS系統(tǒng)中，當汽車自身回正力矩不足夠時，可以補償回正力矩使轉(zhuǎn)向盤能夠回到中間位置?；谏鲜鎏峁┑囊环N汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)姆椒?，本發(fā)明另一實施例還提供了一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)难b置，參考圖5，圖5為本發(fā)明實施例提供的一種汽車轉(zhuǎn)向盤回正補償?shù)难b置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包括：第一獲取模塊51，用于獲取EPS電機轉(zhuǎn)速、扭矩值及車速；EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)獲得模塊52，用于依據(jù)EPS電機轉(zhuǎn)速，獲得EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)；扭矩系數(shù)獲得模塊53，用于依據(jù)扭矩值，獲得扭矩系數(shù)；車速系數(shù)獲得模塊54，用于依據(jù)車速，獲得車速系數(shù)；回正補償目標電流獲得模塊55，用于依據(jù)EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)、扭矩系數(shù)及車速系數(shù)，獲得回正補償目標電流；EPS電機控制模塊56，用于依據(jù)回正補償目標電流，控制EPS電機輸出回正補償力。其中，第一獲取模塊51具體用于：當EPS電機包括轉(zhuǎn)子位置傳感器時，根據(jù)轉(zhuǎn)子位置傳感器計算得出EPS電機轉(zhuǎn)速。當EPS電機不包括轉(zhuǎn)子位置傳感器時，根據(jù)EPS電機的電流、EPS電機的電壓及EPS電機的反電動勢系數(shù)計算得出EPS電機轉(zhuǎn)速。第一獲取模塊51具體用于：通過EPS系統(tǒng)中的扭矩傳感器，獲取扭矩的數(shù)值。本發(fā)明實施例中，該裝置還包括：第二獲取模塊，用于獲取EPS電機的轉(zhuǎn)速方向；EPS電機控制器依據(jù)EPS電機的轉(zhuǎn)速方向，控制EPS電機輸出的回正補償力的方向與EPS電機的轉(zhuǎn)速方向相同?；卣a償目標電流獲得模塊55具體用于：將EPS電機轉(zhuǎn)速系數(shù)、扭矩系數(shù)及車速系數(shù)三者進行乘積，獲得目標值；通過該目標值與電流轉(zhuǎn)換系數(shù)，獲得回正補償目標電流，并結(jié)合EPS電機的轉(zhuǎn)速方向，確定該回正補償目標電流的方向。也就是說，在計算回正補償目標電流的時候，需要根據(jù)EPS電機的轉(zhuǎn)速方向，確定輸出回正補償目標電流的方向，進而使EPS電機輸出的回正補償力的方向與EPS電機的轉(zhuǎn)速方向相同。需要說明的是，該裝置用于實現(xiàn)上述方法，因此該裝置的原理介紹及功能與上述方法對應(yīng)，在此不再贅述。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。當前第1頁1 2 3