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CN113386858A - Eps转角传感器角度中位修正自学习方法、系统及车辆 - Google Patents

Eps转角传感器角度中位修正自学习方法、系统及车辆 Download PDF

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CN113386858A
CN113386858A CN202110742688.0A CN202110742688A CN113386858A CN 113386858 A CN113386858 A CN 113386858A CN 202110742688 A CN202110742688 A CN 202110742688A CN 113386858 A CN113386858 A CN 113386858A
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CN
China
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angle
steering
wheel
vehicle
steering wheel
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Inventor
杜小霞
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Chongqing Changan Automobile Co Ltd
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Chongqing Changan Automobile Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种EPS转角传感器角度中位修正自学习方法、系统及车辆，包括以下步骤：检测前后轴轴速、方向盘手力矩、车速、四个车轮轮速与车速差、车速变化梯度、四个车轮轮速的变化梯度以及方向盘转速，如果以上各项参数满足预设限值，则触发电动助力转向系统转角传感器自学习功能，然后根据确定的角度目标值进行修正。当转角传感器中位标定出现偏差时，能够通过本发明将转角传感器的中位学习到正确的状态，以保证转角传感器中位与车辆真实的方向盘转角相匹配，避免了车辆出现左右转向过程中回正力矩不一致或者是“跑偏”现象。

Description

EPS转角传感器角度中位修正自学习方法、系统及车辆
技术领域
本发明属于电动助力转向系统控制技术领域，具体涉及一种EPS转角传感器角度中位修正自学习方法、系统及车辆。
背景技术
在电动助力转向系统中，助力力矩以及主动回正力矩均是基于转角传感器的角度值以及车速等信息来设定的，因此转角传感器的角度与实际方向盘转角的一致性就至关重要。现有的转角传感器计算方式一般都是在整车装配完成下线，车辆完成四轮定位并将方向盘对正后用专用工装固定方向盘，然后对电动助力转向系统中自带的转角传感器进行零位标定，以此来保证转角传感器角度中位与方向盘中位一致。然而在售后终端，因故障维修等情况需要对电动助力转向系统中的转角传感器进行重新标定时，由于没有合适的方向盘固定工装或者操作不规范等原因导致转角传感器中位标定偏差，导致车辆实际方向盘中位与转角传感器中位不一致，从而出现左右转向过程中回正力矩不一致，或者在车辆在直行过程中，电动助力转向系统按照基于转角传感器中位角度提供相应的助力力矩，使得车辆出现往一边偏离俗称“跑偏”的现象。
因此，有必要开发一种新的EPS转角传感器角度中位修正自学习方法、系统及车辆。
发明内容
本发明的目的是提供一种EPS转角传感器角度中位修正自学习方法、系统及车辆，以保证转角传感器中位与车辆真实的方向盘转角相匹配。
第一方面，本发明所述的一种EPS转角传感器角度中位修正自学习方法，包括以下步骤：
S1、检测前后轴轴速、方向盘手力矩、车速、四个车轮轮速与车速差、车速变化梯度、四个车轮轮速的变化梯度以及方向盘转速；
S2、判断以下条件是否均满足：
1)前后轴轴速差小于第一预设阈值；
2)方向盘手力矩小于第二预设阈值；
3)车速大于预设第三预设阈值；
4)四个车轮轮速与车速差小于第四预设阈值；
5)车速变化梯度小于第五预设阈值；
6)四个车轮轮速的变化梯度小于第六预设阈值；
7)方向盘转速小于第七预设阈值；
若以上条件均满足，则电动助力转向系统转角传感器中位修正自学习功能触发，具体为：根据阿克曼原理，通过左、右后轮速及车辆参数计算出前轮转角，再通过整车角传动比转化为方向盘转角θ，将方向盘转角θ作为电动助力转向系统转角传感器中位自学习的目标角度；
S3.将方向盘转角θ与实际方向盘角度通过一个低通滤波器进行补偿，直到实际方向盘转角与目标角度一致，即完成转角传感器中位角度自学习过程。
可选地，计算方向盘转角θ的方法如下：
计算转弯半径R：
Figure BDA0003141945680000021
其中：VRL＝ω*(D1+D2)；
Figure BDA0003141945680000022
其中：VR为后轴速度，ω为后轴角速度，VRL为后左轮速度，VRR为后右轮速度,D1为轮距，D2为右后轮与转向中心O之间的距离；
计算前轮转角δ：
Figure BDA0003141945680000023
其中：L为轴距；
计算方向盘转角θ：
θ＝δ*iratio；
其中：iratio为传动比。
可选地，补偿值根据以下公式确定：
Dn＝p*Δ+(1-p)*Dn-1；
其中：Dn为当前角度补偿值，Dn-1为上一次角度补偿值，Δ为补偿目标角度与实际方向盘角度差值，p为补偿系数。
第二方面，本发明所述的一种EPS转角传感器角度中位修正自学习系统，包括存储器和处理器；
所述存储器内存储有计算机可读程序；
所述处理器调用所述计算机可读程序能执行如本发明所述的EPS转角传感器角度中位修正自学习方法的步骤。
第三方面，本发明所述的一种车辆，采用如本发明所述的EPS转角传感器角度中位修正自学习系统。
本发明具有以下优点：对于用到方向盘转角来设定助力力矩以及主动回正力矩的电动助力转向系统(EPS)中，当转角传感器中位标定出现偏差时，能够通过本发明将转角传感器的中位学习到正确的状态，以保证转角传感器中位与车辆真实的方向盘转角相匹配，避免了车辆出现左右转向过程中回正力矩不一致或者是“跑偏”现象。
附图说明
图1本实施例中转向系统原理示意图；
图2本实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作可选的说明。
如图1和图2所示，本实施例中，一种EPS转角传感器角度中位修正自学习方法，包括以下步骤：
S1、车辆行驶过程中，检测前后轴轴速、方向盘手力矩、车速、四个车轮轮速与车速差、车速变化梯度、四个车轮轮速的变化梯度以及方向盘转速。
S2、判断以下条件是否均满足：
1)前后轴轴速差小于第一预设阈值；其中，第一预设阈值为标定值，比如某一车型的第一预设阈值为0.4kph，其中，前轴轴速等于左前轮轮速和右前轮轮速的平均值；后轴轴速等于左后轮轮速和右后轮轮速的平均值。
2)方向盘手力矩小于第二预设阈值；其中，第二预设阈值为标定值，比如某一车型的第二预设阈值为1.2N.m，方向盘手力矩是通过扭矩传感器测量的驾驶员操作方向盘的力矩大小。
3)车速大于预设第三预设阈值；其中，第三预设阈值为标定值，比如某一车型的第三预设阈值为25kph，车速从CAN总线上获取。
4)四个车轮轮速与车速差小于第四预设阈值；其中，第四预设阈值为标定值，比如某一车型的第四预设阈值为0.007*车速，四个车轮的轮速信号从CAN总线上获取。
5)车速变化梯度小于第五预设阈值；其中，第五预设阈值为标定值，比如某一车型的第五预设阈值为30kph/s。
6)四个车轮轮速的变化梯度小于第六预设阈值；其中，第六预设阈值为标定值，比如某一车型的第六预设阈值为30kph/s。
7)方向盘转速小于第七预设阈值；其中，第七预设阈值为标定值，比如某一车型的第七预设阈值为0.05rev/s，方向盘转速由电动助力转向系统控制器提供。
若以上条件均满足，则电动助力转向系统转角传感器中位修正自学习功能触发，具体为：根据阿克曼原理，通过左、右后轮速及车辆参数计算出前轮转角，再通过整车角传动比转化为方向盘转角θ，将方向盘转角θ作为电动助力转向系统转角传感器中位自学习的目标角度。
本实施例中，计算方向盘转角θ的方法如下：
计算转弯半径R：
Figure BDA0003141945680000041
其中：VRL＝ω*(D1+D2)；
Figure BDA0003141945680000042
其中：VR为后轴速度，ω为后轴角速度，VRL为后左轮速度，VRR为后右轮速度,D1为轮距，D2为右后轮与转向中心O之间的距离。
计算前轮转角δ：
Figure BDA0003141945680000043
其中：L为轴距。
计算方向盘转角θ：
θ＝δ*iratio；
其中：iratio为传动比。
S3.将方向盘转角θ与实际方向盘角度通过一个低通滤波器进行补偿，直到实际方向盘转角与目标角度一致，即完成转角传感器中位角度自学习过程。
本实施例中，补偿值根据以下公式确定：
Dn＝p*Δ+(1-p)*Dn-1；
其中：Dn为当前角度补偿值；
Dn-1为上一次角度补偿值；
Δ为补偿目标角度与实际方向盘角度差值；
p为补偿系数，取值0.0001。
本实施例中，一种EPS转角传感器角度中位修正自学习系统，包括存储器和处理器。所述存储器内存储有计算机可读程序。所述处理器调用所述计算机可读程序能执行如本实施例所述的EPS转角传感器角度中位修正自学习方法的步骤。
本实施例中，一种车辆，采用如本实施例中所述的EPS转角传感器角度中位修正自学习系统。

Claims (5)

1.一种EPS转角传感器角度中位修正自学习方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、检测前后轴轴速、方向盘手力矩、车速、四个车轮轮速与车速差、车速变化梯度、四个车轮轮速的变化梯度以及方向盘转速；
S2、判断以下条件是否均满足：
1)前后轴轴速差小于第一预设阈值；
2)方向盘手力矩小于第二预设阈值；
3)车速大于预设第三预设阈值；
4)四个车轮轮速与车速差小于第四预设阈值；
5)车速变化梯度小于第五预设阈值；
6)四个车轮轮速的变化梯度小于第六预设阈值；
7)方向盘转速小于第七预设阈值；
若以上条件均满足，则电动助力转向系统转角传感器中位修正自学习功能触发，具体为：根据阿克曼原理，通过左、右后轮速及车辆参数计算出前轮转角δ，再通过整车角传动比转化为方向盘转角θ，将方向盘转角θ作为电动助力转向系统转角传感器中位自学习的目标角度；
S3.将方向盘转角θ与实际方向盘角度通过一个低通滤波器进行补偿，直到实际方向盘转角与目标角度一致，即完成转角传感器中位角度自学习过程。
2.根据权利要求1所述的EPS转角传感器角度中位修正自学习方法，其特征在于：计算方向盘转角θ的方法如下：
计算转弯半径R：
Figure FDA0003141945670000011
其中：VRL＝ω*(D1+D2)；VRR＝ω*D2；
Figure FDA0003141945670000012
其中：VR为后轴速度，ω为后轴角速度，VRL为后左轮速度，VRR为后右轮速度,D1为轮距，D2为右后轮与转向中心O之间的距离；
计算前轮转角δ：
Figure FDA0003141945670000013
其中：L为轴距；
计算方向盘转角θ：
θ＝δ*iratio；
其中：iratio为传动比。
3.根据权利要求2所述的EPS转角传感器角度中位修正自学习方法，其特征在于：补偿值根据以下公式确定：
Dn＝p*Δ+(1-p)*Dn-1；
其中：Dn为当前角度补偿值，Dn-1为上一次角度补偿值，Δ为补偿目标角度与实际方向盘角度差值，p为补偿系数。
4.一种EPS转角传感器角度中位修正自学习系统，包括存储器和处理器，其特征在于：
所述存储器内存储有计算机可读程序；
所述处理器调用所述计算机可读程序能执行如权利要求1至3任一所述的EPS转角传感器角度中位修正自学习方法的步骤。
5.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求4所述的EPS转角传感器角度中位修正自学习系统。
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