[实用新型]一种基于可抑制发散的卡尔曼滤波器的线控转向系统

摘要

本实用新型公开了一种基于可抑制发散的卡尔曼滤波器的线控转向系统，该系统包括方向盘及其连接机构、方向盘转角传感器、方向盘转矩传感器、路感电机、路感电机电流传感器、转向电机、转向电机电流传感器、车速传感器、前轮转角传感器、齿轮齿条转向器、位置传感器、滤波估计模块、安全判断模块、控制信号叠加模块以及转向电子控制单元。本实用新型运用可抑制发散的卡尔曼滤波器对汽车运动的姿态进行滤波预测估计，具有发散抑制功能的卡尔曼滤波器从电子传感器获得信号，用以估计汽车的实时状态。本实用新型所公开的系统的转向控制器能够在保证转向稳定的前提下，使得系统具有良好的干扰抑制性能，从而能够获得良好的汽车操纵稳定性。

主权项

一种基于可抑制发散的卡尔曼滤波器的线控转向系统，其特征在于：包括方向盘(1)及其连接机构Y、方向盘转角传感器(2)、方向盘转矩传感器(3)、路感电机A、路感电机电流传感器(6)、转向电机B、转向电机电流传感器(7)、齿轮齿条转向器(4)、位置传感器(5)、前轮转角传感器(8)、车速传感器(9)、转向电子控制单元ECU、滤波估计模块L、安全判断模块P以及控制信号叠加模块C，其中；所述方向盘(1)通过连接机构Y的转向管柱与路感电机A连接，方向盘转角传感器(2)与方向盘转矩传感器(3)均安装在转向管柱上，所述方向盘转角传感器(2)采集方向盘(1)的转角信号，方向盘转矩传感器(3)采集方向盘(1)上施加的力矩信号，所测得的转角信号和力矩信号输入到滤波估计模块L的输入端和转向电子控制单元ECU；所述路感电机电流传感器(6)与路感电机A安装在一起，所述路感电机电流传感器(6)用于检测输入路感电机A的电流信号，并将检测到的输入路感电机A的电流信号输入到转向电子控制单元ECU；所述转向电机B与齿轮齿条转向器(4)相连，转向电机电流传感器(7)与转向电机B安装在一起，所述转向电机电流传感器(7)检测输入转向电机B的电流信号，并将检测到的输入转向电机B的电流信号输入到转向电子控制单元ECU；所述齿轮齿条转向器(4)上安装位置传感器(5)，所述位置传感器(5)用于采集齿轮齿条转向器中齿条的位移信号，并将检测到的位移信号输入到滤波估计模块L的输入端和转向电子控制单元ECU；齿轮齿条转向器(4)与前轮相连接；所述前轮转角传感器(8)以及车速传感器(9)安装在前轮上，所述前轮转角传感器(8)用于检测前轮的转向角的信号，所述车速传感器(9)用于检测汽车的实时的车速信号；测得的转向角的信号和车速输入到滤波估计模块L的输入端；所述滤波估计模块L的输入端接收方向盘转角传感器(2)、方向盘转矩传感器(3)、位置传感器(5)、前轮转角传感器(8)以及车速传感器(9)的信号，滤波估计模块L的输出端与安全判断模块P连接；所述控制信号叠加模块C输入端与安全判断模块P输出端连接，而控制信号叠加模块C输出端与转向电子控制单元ECU连接；所述转向电子控制单元ECU输入端分别与方向盘转角传感器(2)、方向盘转矩传感器(3)、位置传感器(5)、路感电机电流传感器(6)、转向电机电流传感器(7)、安全判断模块P、控制信号叠加模块C连接，而转向电子控制单元ECU的输出端均与路感电机A和转向电机B连接。