本技术涉及汽车领域,特别是一种线控转向系统的力感控制方法。该方法由摩擦及迟滞特性辨识、非线性摩擦补偿和转向力感闭环控制三个模块构成,旨在提升转向系统的响应性和准确性。
背景技术
随着汽车工业的快速发展,线控转向系统逐渐成为现代汽车的重要技术之一。相较于传统机械式转向系统,线控转向系统消除了转向盘和车轮之间的物理连接,提高了转向舒适性,使得车辆内部设计更加灵活,为车辆布局和座舱设计提供更多可能性。然而,在实际应用中,该系统面临着诸多挑战,线控转向系统操纵机构的非线性摩擦和不符合驾驶员期望的迟滞特性影响线控转向系统的动态响应性能。现有控制策略较少考虑线控转向系统摩擦力非线性带来的迟滞特性不佳,从而导致转向力感不符合驾驶员期望的问题,难以实现对线控转向非线性摩擦的精准实时矫正。虽然自适应控制、滑模控制等方法在一定程度上缓解了摩擦对系统性能的影响,但其在不同工况下的补偿效果仍存在局限性,难以实现对非线性摩擦的精准实时矫正。
发明专利CN118358650A公开了一种应用于线控转向系统的个性化转向感觉设计方法,该方法包括传统转向感觉设计,可定制个性化转向感觉设计和线控转向盘补偿力矩设计。其中,通过线控转向盘补偿力矩设计,无需安装动态力矩传感器,仅需少量车辆参数,便可针对单个驾驶员定制个性化转向盘反馈力矩,满足驾驶员安全性与舒适性需求。但是该发明没有考虑线控转向系统摩擦力非线性带来的迟滞特性不佳,从而导致转向力感不符合驾驶员期望的问题,难以实现对线控转向干摩擦的精准实时矫正。
发明专利CN117002610A提供一种线控转向系统力感控制方法,通过转向执行机构对应过来的虚拟位置和转向操纵机构的实际位置之间的误差,计算获得体现路感的目标力感力矩,保证了目标力感力矩不会因目标转向力矩的控制策略而消失;同时通过合理设置目标转向力矩控制器的增益,从而使转向执行机构的实际转向位置和目标转向位置的误差能保持在一个可接受的水平。但是该发明的力感控制方法没有考虑线控转向系统的转向迟滞特性对转向力感的影响,在转向时难以获得驾驶员期望的转向力感。
因此,对线控转向系统中的非线性摩擦进行补偿,以及矫正转向迟滞特性使驾驶员获得期望的转向力感,已成为提高系统响应精度、改善驾驶体验和提升安全性的关键技术需求。基于此,本发明提出了一种线控转向系统转向力感控制方法,旨在对系统中的非线性摩擦进行补偿;同时对转向迟滞特性矫正,使驾驶员获得期望的转向力感,从而提升线控转向系统的响应性能和稳定性。
实现思路