电动助力转向主动回正控制方法_李绍松.pdf

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1、第４２卷第６期吉林大学学报（工学版）Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．６２０１２年１１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｄｉｔｉｏｎ）Ｎｏｖ．２０１２电动助力转向主动回正控制方法李绍松１，宗长富１，吴振昕２，刘明辉２，魏文若２，吴浩２（１．吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室，长春１３００２２；２．中国第一汽车集团公司技术中心，长春１３００１１）摘要：提出了一种无转向盘转角传感器的主动回正控制方法，并以软件形式附加在电动助力转向系统控制程序中，以达到不需要附加系统元件就能改善汽车的回正性能的目的。实车试验结果表明：无转角传感器

2、的主动回正控制方法能够有效地改善汽车的回正性能，有较好的实际应用价值。关键词：车辆工程；电动助力转向；转角传感器；主动回正控制中图分类号：Ｕ４６１．６文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－５４９７（２０１２）０６－１３５５－０５Ａｃｔｉｖｅｒｅｔｕｒｎ－ｔｏ－ｃｅｎｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｓｔｅｅｒｉｎｇ１，ＺＯＮＧＣｈａｎｇ－ｆｕ１，ＷＵＺｈｅｎ－ｘｉｎ２，ＬＩＵＭｉｎｇ－ｈｕｉ２，ＷＥＩＷｅｎ－ｒｕｏ２，ＷＵＨａｏ２ＬＩＳｈａｏ－ｓｏｎｇ（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒ

3、ｏｌ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＲ＆ＣＣｅｎｔｅｒ，ＣｈｉｎａＦＡＷＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００１１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎａｃｔｉｖｅｒｅｔｕｒｎ－ｔｏ－ｃｅｎｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｏｕｔｕｓｉｎｇｓｔｅｅｒｉｎｇａｎｇｌｅｓｅｎｓｏｒｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｉｔｗａｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｉｎｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｓｔｅｅｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｇｒａｍｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｉｍｐｒｏ

4、ｖｅｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｒｅｔｕｒｎ－ｔｏ－ｃｅｎｔｅｒｃａｐａｂｉｌｉｔｙｗｉｔｈｏｕｔａｄｄｉｔｉｏｎａｌｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅａｌｖｅｈｉｃｌｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｒｅｔｕｒｎ－ｔｏ－ｃｅｎｔｅｒｃａｐａｂｉｌｉｔｙｗｉｔｈａｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｅｈｉｃｌｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｓｔｅｅｒｉｎｇ；ｓｔｅｅｒｉｎｇａｎｇｌｅｓｅｎｓｏｒ；ａｃｔｉｖｅｒｅｔ

5、ｕｒｎ－ｔｏ－ｃｅｎｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌ电动阻力转向（Ｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｓｔｅｅｒｉｎｇ，ＥＰＳ）增系统回正的动力和阻力进行分析，通过回正势能对加了电机及减速机构，导致转向系统摩擦力矩增回正进行补偿控制，但对于如何判断回正状态并没大，降低了汽车的回正性能。目前，国内外均对有说明。文献［６］提出了一种基于轮胎回正力矩估ＥＰＳ回正控制进行了大量的研究，取得了较多的研计的回正控制方法，改善了汽车的回正性能，但未究成果。文献［１－３］均基于转向盘转角信号进行回涉及回正状态的判定方法。文献［７］提出了一种基正控制研究，达到较好的控制效果，但增加了系统于转向盘转角估计的ＰＩＤ控制算

6、法以提高车辆回的成本。文献［４］提出了基于全状态反馈的ＰＤ控正性能，并在台架上采用改变弹簧刚度和系统摩擦制算法，并进行了仿真，提高转向盘的回正性和稳的方式模拟车速，因此忽略了整车的实时性对电动定性，但实车实现存在一定难度。文献［５］对转向助力转向的影响。文献［８］根据转向盘转矩和估计收稿日期：２０１１－１２－０６．基金项目：吉林省科技支撑计划项目（２０１０６００１）．作者简介：李绍松（１９８６－），男，博士研究生．研究方向：汽车动态仿真与控制．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｓｏｎｇ１９８６０９２２＠１６３．ｃｏｍ通信作者：宗长富（１９６２－），男，教授，博士生导师．研究方向：汽车动态仿真与

7、控制．Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｆｚｏｎｇ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ·１３５６·吉林大学学报（工学版）第４２卷·出状态判定，对汽车轻便性和低速回正均有很好的ｕ＝Ｒａ·ｉａ＋Ｋｅ·θｍ（４）控制效果，由于转向盘转角是由估计出的电机角速··θｍ＝Ｇ·θｐ（５）度积分得出，因此会产生估计偏差。·Ｔｒ＝Ｔａｌｉｇｎ＋ｆｒ·ｓｇｎ（θｐ）（６）本文通过估计折算到转向小齿轮上的轮胎回式中：Ｔｓ为扭矩传感器测得的力矩信号；Ｔａ为电正力矩进行主动回正控制，并详细阐述了如何判机输出力矩；Ｔｒ为作用在转向柱上的转向阻力矩