[发明专利]一种电动助力转向系统、转向控制方法以及汽车

说明书

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种汽车的电动助力转向系统、基于该电动助力转向系统的转向控制方法以及采用该电动助力转向系统的汽车。

背景技术

随着汽车技术的发展以及汽车保有量的逐年大幅度提升，人们对汽车的智能性与安全性提出了越来越高的要求。汽车的转向系统也由普通的机械式转向系统(Manual Steering，MS)向动力转向系统发展，所述动力转向系统包括有液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering，HPS)、电控液压助力转向系统(Electro Hydraulic Power Steering，EHPS)以及电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)。其中，电动助力转向系统由于具有节能环保、结构简单、体积小、重量轻、安装方便、效率高、响应迅速等优点而倍受青睐，已成为汽车转向系统的发展方向。

现有技术中，电动助力转向系统一般由传统的机械转向机构(主要包括转向盘、转向轴、转向器、转向横拉杆和转向轮)、助力电机、减速机构、电磁离合器、扭矩传感器、车速传感器和控制器组成，其基本原理为：控制器根据扭矩传感器检测的信号判断驾驶员转动转向盘的力矩大小和转动盘的转动方向，再结合车速传感器检测的车速信号，按照事先设定好的助力特性规则给出助力电动机的助力电流大小，从而控制转向机构实现转向助力的功能。

现有的电动助力转向系统可根据驾驶员的操作意图辅助驾驶员进行转向操作，且其控制器中包括基本转向助力模块、回正控制模块、高速阻尼模块，因而能实现转向助力控制、回正控制和高速阻尼控制等功能，能够保证车辆在低速行驶时转向轻便、高速行驶时路感清晰等功能，在常规助力转向方面已满足了驾驶需求。然而，在突发紧急状况下，驾驶员通常来不及进行相应的转向和/或制动操作，或者驾驶员的反应不准确，从而使得碰撞不可避免地发生。于是，在车辆主动安全、主动避让等方面，世界各大汽车制造企业一直在寻求转向系统的扩展应用，但是在电动助力转向系统的主动安全、主动避让等方面的应用开发效果较差。例如：

奥迪公司开发的侧向辅助系统，其利用安装在后保险杠上的两个雷达传感器扫描车后方及侧面的后视镜盲区，所得的扫描信号输入计算机进行处理，并通过后视镜上的发光二极管的闪烁予以警示，该侧向辅助系统仅能提醒驾驶员可能发生危险，而对驾驶员的错误操作以及可能发生的交通事故不能实施主动避险控制，因此其智能性、主动性比较差。

日产汽车的转弯辅助系统，其根据实时检测的方向盘转角信号、车速信号和车身横摆角速度信号综合控制制动器、方向盘及发动机，能够顺畅地控制车辆动作，但其仅仅只是在车辆转向时对车身姿态进行了控制，提高了转弯驾驶的通过速度和安全性，并没有主动采取合理措施避免交通事故的发生。

综上可知，现有的电动助力转向系统只是根据驾驶员的操作意图辅助驾驶员进行转向、回正、把持等操作，而在车辆主动安全、主动避让等方面并没有较好的解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种电动助力转向系统、基于该电动助力转向系统的转向控制方法以及采用该电动助力转向系统的汽车，既能够实现现有电动助力转向系统的辅助转向控制、回正助力控制以及回正阻尼控制等功能，还可对车辆周围环境信息进行检测，且在紧急工况下还可实现主动转向控制功能，从而有效避免交通事故的发生。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种电动助力转向系统，包括：信号采集单元、控制单元以及执行单元，

所述信号采集单元用于实时采集车辆周围环境信息、方向盘转矩信号以及方向盘转角信号，并将上述信号实时输出至控制单元；

所述控制单元用于实时接收信号采集单元输出的信号，并根据所述信号判断是选择进入主动转向模式还是进入辅助转向模式，并据此向执行单元发出指令，控制其进行相应动作；

所述执行单元用于根据控制单元发出的指令进行转向操作、回正操作或稳定性把持。