[发明专利]一种电动回正补偿控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种电动回正补偿控制系统及方法，该方法包括：获取扭矩信号、电机的转速；根据扭矩信号判断是否进入回正补偿；若进入回正补偿，则根据扭矩信号，确定对应的启动力，其中，启动力用于初步推动方向盘回正；根据启动力判断是否进入回正摩擦力补偿；若进入回正摩擦力补偿，则根据电机的转速，确定对应的补偿摩擦力，其中，补偿摩擦力用于持续促进方向盘回正。本发明利用电机转速，进行回正的闭环控制，简单快速地进行了回正，保证了回正性能，无需额外安装传感器，同时达到了成本节约的目的。

技术领域

本发明涉及汽车微电子技术领域，尤其涉及一种电动回正补偿控制系统及方法。

背景技术

随着汽车微电子技术的发展，对汽车节能性和环保性要求不断提高，电动助力转向系统(简称EPS)成为汽车转向系统的发展方向。EPS系统由电机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，可有效降低发动机的油耗，又保护了环境。另外，还具有结构紧凑、质量轻、调整简单、生产装配灵活易于维护保养，以及在多种工况下根据软件设定提供不同转向助力的特点。

EPS系统中装配有扭杆和扭矩传感器，当驾驶员转动方向盘时扭杆会产生形变，扭矩传感器检测形变大小和方向并转化为电信号(称为扭矩信号)传递给EPS系统的电子控制器单元(简称ECU)，ECU根据扭矩信号提供不同的助力电流。而车辆行驶在低速时，当驾驶员转动方向盘一角度后松开时，此时扭杆形变会立刻恢复，造成扭矩信号变小甚至为0，扭矩信号越小ECU提供的电流就越小，所以此时ECU基本不提供助力电流，只能靠车辆的机械回正。机械回正往往存在低速回正差，高速回正过度问题，且EPS又存在减速机构增加的摩擦力，造成回正性能会更差。由于，EPS系统在机械上增加了电机和减速机构，造成转向系统摩擦力矩增大，降低了汽车低速行驶的回正性能，而且也同样存在高速回正过度造成车辆摆荡不稳定的问题。

为了改善EPS系统回正性能差的问题，现有技术会在EPS系统中增加转角传感器来检测方向盘的转动方向和转动角度，EPS根据这些信息进行主动回正控制。然而，EPS系统增加转角传感器会增加约7％的成本，在这竞争激烈的市场环境中，会影响他们在市场的竞争力。除此之外，转角传感器存在检测精度不高，导致回正效率不高，无法始终保证车辆行驶中的回正性能。综上，如何有效且成本节约地提高车辆行驶的回正性能是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种电动回正补偿控制系统，用以解决如何有效且成本节约地提高车辆行驶的回正性能的问题。

本发明提供一种电动回正补偿控制系统，包括MCU单元、扭矩传感器、电机以及电机转速采集电路，其中，所述扭矩传感器与所述MCU单元电连接，用于采集扭矩信号传送至所述MCU单元；所述电机转速采集电路分别与所述电机、所述MCU单元电连接，用于采集所述电机两端的电压信号传送至所述MCU单元，所述MCU单元根据所述电压信号确定电机的转速。

本发明还提供一种电动回正补偿控制方法，基于根据如上所述的电动回正补偿控制系统，所述电动回正补偿控制方法包括：

获取扭矩信号、电机的转速；

根据所述扭矩信号判断是否进入回正补偿；

若进入所述回正补偿，则根据所述扭矩信号，确定对应的启动力，其中，所述启动力用于初步推动方向盘回正；

根据所述启动力判断是否进入回正摩擦力补偿；

若进入所述回正摩擦力补偿，则根据所述电机的转速，确定对应的补偿摩擦力，其中，所述补偿摩擦力用于持续促进所述方向盘回正。

进一步地，确定所述电机的转速包括：

根据电机两端的电压信号、电机的输出电流以及电机的内阻，确定对应的电机转动时产生的反电动势电压；

根据所述反电动势电压和预设的反电动势系数之商，确定对应的转动弧度；