[实用新型]基于C-EPS结构的力感模拟系统

权利要求书

1.基于C-EPS结构的力感模拟系统，其包括基于C-EPS结构的力感模拟机械系统和力感模拟控制系统，其中力感模拟控制系统又包括力感模拟控制模型和控制系统硬件平台；其特征在于：所述的基于C-EPS结构的力感模拟机械系统包括：方向盘(1)、转向柱管(2)、伺服电机(16)、蜗轮蜗杆减速机构(17)、转角限位装置(9)、扭矩传感器(3)、方向盘转角传感器(7)；方向盘转角传感器(7)是通过连接轴(5)与C-EPS的转向柱管末端连接，并通过传感器支座(6)固定在C-EPS的壳体上；方向盘转角限位装置(9)通过限位装置支座(4)与C-EPS壳体固连。

2.根据权利要求1所述的基于C-EPS结构的力感模拟系统，其特征在于：所述的方向盘转角限位装置是通过主动齿轮轴(10)和从动齿轮轴(11)进行减速，传动比为4:1，通过位置可调整限位螺栓(14)和限位挡块(12)进行变转角范围限位，实现方向盘在±360°～±720°范围内转动，以满足不同车型的转向需求，主动齿轮轴(10)和从动齿轮轴(11)是通过轴承(13)固定于限位装置支座(4)和限位装置壳体(15)上，其中主动齿轮轴(10)和连接轴(5)设计为一个整体。

3.根据权利要求1所述的基于C-EPS结构的力感模拟系统，其特征在于：所述的方向盘转角传感器的内键槽通过平键与连接轴(5)外键槽连接，连接轴(5)的另一端为内花键与转向柱管末端外花键连接，使得方向盘转角传感器与转向柱管保持精准的同轴度；方向盘转角传感器的轴向固定是通过传感器支座(6)固定，方向盘转角传感器(7)的线束输出口的矩形外壳与传感器支座所设计的矩形口相配合，并通过张紧螺钉预紧，传感器支座(6)的底部通过螺钉与C-EPS的壳体连接固定。

4.根据权利要求1所述的基于C-EPS结构的力感模拟系统，其特征在于：所述的力感模拟控制模型是由电机控制模型和电机控制器中的补偿模型组成，通过对机械系统进行摩擦补偿、阻尼补偿、力矩微分、刚度补偿、惯量补偿来修正输入控制器的目标电流指令，克服机械系统固有的缺陷，修正后的电流指令输入给永磁同步电机的电流矢量控制策略。

5.根据权利要求1所述的基于C-EPS结构的力感模拟系统，其特征在于：所述的控制系统硬件平台包括：TMS320F2812最小电路、供电电路、电源保护电路、转矩转角信号采集电路、母线电压监测电路、相电流采集电路、HALL信号整形电路、铁电存储芯片、CAN收发器、主继电器驱动电路、大功率平波电感、三相全桥驱动电路、三相全桥功率电路；转矩信号和转角信号经过转矩转角信号采集电路进行阻抗匹配后直接输入给TMS320F2812芯片，作为补偿模型的输入量参与计算补偿电流；车辆模型计算的转向阻力矩进行阻抗匹配后输入给主控芯片，其与补偿电流共同作用获得电机的目标电流；相电流采集电路和HALL信号整形电路分别对电机相电流和电机转子位置信号进行处理后输入给主控单元，以进行电流矢量闭环控制策略。