发明名称 一种用于电动自行车的电动助力转向控制系统及其方法
摘要 本发明公开了一种用于电动自行车的电动助力转向控制系统及其方法。转向手把、转向输入轴与转矩传感器顺次相连,助力电机、电磁离合器、减速机构、转向输出轴、转向轮与车速传感器顺次相连;所述电子控制装置包括相连接的助力特性控制器和电流控制器,控制装置接收转矩传感器和车速传感器信号,通过控制助力电机及电磁离合器实施电动助力转向功能。本发明可以在电动自行车低速行驶时进行正向助力控制,中高速行驶时进行反向助力控制,根据电动自行车的运行工况改善其转向操纵稳定性和行驶安全性。特别是可以防止由于驾驶员施加的转向转矩过大或转向过急等引起的电动自行车的侧滑或侧翻,提高行驶安全性。
申请公布号 CN103112540B 申请公布日期 2015.04.29
申请号 CN201310056672.X 申请日期 2013.02.22
申请人 浙江大学 发明人 朱绍鹏;俞小莉;邱斌斌;吴志军;刘孝龙
分类号 B62K21/00(2006.01)I 主分类号 B62K21/00(2006.01)I
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人 张法高
主权项 一种用于电动自行车的电动助力转向控制方法,其特征在于由用于电动自行车的电动助力转向控制系统的车速传感器(8)检测到的车速信号(9)和转矩传感器(3)检测到的驾驶员施加的转向转矩信号(7)输入到电子控制装置(10),根据电子控制装置(10)中的助力特性控制器(16)进行正向助力和反向助力控制,产生助力电机目标电流(17),助力电机目标电流(17)与电机反馈电流(12)的偏差值通过电流控制器(18)处理后控制助力电机(13)产生助力转矩(19);车速<i>V</i><sub>1</sub><<i>V</i><sub>2</sub><V<sub>3</sub><V<sub>4</sub><V<sub>5</sub><V<sub>6</sub><<i> V</i><sub>7</sub>,在实际车速<i>V</i>不大于标定车速<i>V</i><sub>3</sub>时,实施正向助力,助力特性控制器(16)根据驾驶员施加的转向转矩<i>T</i>及实际车速<i>V</i>,确定助力电机目标电流<i>I</i>的大小;电流控制器(18)根据该目标电流<i>I</i>与电机反馈电流的偏差值控制助力电机输出的助力转矩的大小,助力转矩随着驾驶员施加的转向转矩的增大而增大,采用曲线型助力;此外,实际车速越大,正向助力越小;正向助力特性曲线只标有三个标定车速<i>V</i><sub>1</sub>,<i>V</i><sub>2</sub>,<i>V</i><sub>3</sub>,当实际车速为两个标定车速中间值时,取标定车速较大正向助力较小的助力特性曲线,当实际车速为标定车速<i>V</i><sub>1</sub>,<i>V</i><sub>2</sub>中间值时,采用标定车速<i>V</i><sub>2</sub>对应的助力特性曲线;在实际车速达到标定车速<i>V</i><sub>4</sub>时,当驾驶员施加的转向转矩变化率△<i>T</i>大于阀值△<i>T</i><sub>4</sub>,并且驾驶员施加的转向转矩<i>T</i>超过阀值<i>T</i><sub>b</sub>时,开启反向助力;每个实际车速对应的反向助力启动的转矩阀值和转矩变化率阀值都不同,转矩阀值和转矩变化率阀值都随着实际车速增加而变小,且达到标定车速<i>V</i><sub>6</sub>后,转矩阀值变为0;当实际车速为两个标定车速中间值时,取标定车速较大反向助力较大的助力特性曲线,当实际车速为标定车速<i>V</i><sub>4</sub>,<i>V</i><sub>5</sub>中间值时,采用标定车速<i>V</i><sub>5</sub>对应的助力特性曲线;所述用于电动自行车的电动助力转向控制系统包括转向手把(1)、转向输入轴(2)、转矩传感器(3)、减速机构(4)、转向输出轴(5)、转向轮(6)、车速传感器(8)、电子控制装置(10)、助力电机(13)及电磁离合器(14);转向手把(1)、转向输入轴(2)与转矩传感器(3)顺次相连,助力电机(13)、电磁离合器(14)、减速机构(4)、转向输出轴(5)、转向轮(6)与车速传感器(8)顺次相连;所述电子控制装置(10)包括相连接的助力特性控制器(16)和电流控制器(18),控制装置(10)接收转矩传感器(3)和车速传感器(8)信号,通过控制助力电机(13)及电磁离合器(14)实施电动助力转向功能。
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