一种转向控制方法、装置、转向系统和车辆制造方法及图纸

技术编号:37101827 阅读:17 留言:0更新日期:2023-04-01 05:02
本申请属于智能驾驶领域,涉及该领域下的智能汽车转向技术。具体提供了一种转向控制方法、装置、转向系统和车辆。该方法包括:获取参考信息集合,参考信息集合包括方向盘扭矩、电机转速、电机扭矩和车速信号;当满足第一条件时,根据参考信息集合获得第一扭矩;根据第一扭矩和第二扭矩获得第三扭矩,并根据第三扭矩控制转向;其中,第二扭矩由转向系统的开环扭矩控制获得。基于本申请提供的技术方案,可以提高用户回轮时的体验感。提高用户回轮时的体验感。提高用户回轮时的体验感。

【技术实现步骤摘要】
一种转向控制方法、装置、转向系统和车辆


[0001]本申请涉及车辆
,特别涉及一种转向控制方法、装置、转向系统和车辆。

技术介绍

[0002]随着用户对驾驶手感的需要不断增高,传统的电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)在回轮时难以保证回轮手感的平顺性的问题逐渐被重视起来,尤其是在低车速的情况下,回轮手感平顺性的问题越发突出。图1展示了方向盘扭矩和方向机小齿轮转角随时间变化的数值关系,在第一时间区间(0.75s

0.80s)和第二时间区间(0.90s

0.95s)中均出现方向盘扭矩的异常突跳,该异常突跳则表示在回轮的时出现了手感不平顺的问题。经过实验验证,该手感不平顺的驾驶体验与车辆的前轴重量正相关,例如,大型SUV在回轮时发生手感不平顺的情况要更严重一些,而且无论采用管柱式EPS或齿条式EPS都无法避免手感不平顺的问题。如何妥善的解决回轮时发生手感不平顺的问题,便成了业界亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术的以上问题,本申请提供一种转向控制方法、装置、转向系统和车辆,以解决回轮时用户手感不平顺的问题。
[0004]为达到上述目的,本申请第一方面提供了一种转向控制方法,包括获取参考信息集合,参考信息集合包括方向盘扭矩、电机转速、电机扭矩和车速信号。当满足第一条件时,根据参考信息集合获得第一扭矩。根据第一扭矩和第二扭矩获得第三扭矩,并根据第三扭矩控制转向;其中,第二扭矩由转向系统的开环扭矩控制获得。其中,第一条件用于表示回轮时不平顺的手感,即施加在方向盘上的手里出现凸跳。
[0005]本方面提供的技术方案,通过挖掘出造成回轮时手感不平顺的内在机理,并以此构建对手感不平顺的补偿扭矩,即第一扭矩,具体为:综合考虑方向盘扭矩、电机转速、电机扭矩以及车速信号等多个特征,在监测到回轮手感不平顺(满足第一条件)时,利用上述多个特性计算的到第一扭矩,再根据第一扭矩和第二扭矩获得第三扭矩,以第三扭矩作为控制转向的最终扭矩,可以很好的对第二扭矩进行补偿,进而克服回轮时手感不平顺的问题,提高用户体验。
[0006]作为第一方面的一种实现方式,第一条件包括:当电机转速的方向和电机扭矩的方向不相同、且方向盘扭矩、车速信号符合各自预设的阈值条件。
[0007]由上,通过上述第一条件可以准确识别是否发生了回轮时的手感不平顺。
[0008]作为第一方面的一种实现方式,参考因素集合还包括:方向机小齿轮转角。
[0009]作为第一方面的一种实现方式,第一条件包括:当方向盘扭矩、车速信号、方向机小齿轮转角符合各自预设的阈值条件、且电机转速的方向和电机扭矩的方向不相同。
[0010]由上,将方向机小齿轮转角作为参考因素集合中的元素之一,可以使监测到的回轮手感更准确。
[0011]作为第一方面的一种实现方式,根据参考信息集合获得第一扭矩,包括:根据电机转速和电机扭矩确定第二齿条力。根据第二齿条力确定第四扭矩。根据第四扭矩确定第一扭矩。
[0012]作为第一方面的一种实现方式,根据电机转速和电机扭矩确定第二齿条力,包括:根据电机转速和电机扭矩确定第一齿条力。将第一齿条力换算到电机转子坐标系下,以获得第二齿条力。
[0013]作为第一方面的一种实现方式,可以利用基于状态空间的观测器理论和极点配置,根据电机转速和电机扭矩来确定第二齿条力。
[0014]由上,为了克服开环扭矩控制在柔性扭杆的应用场景下必然会出现回轮助力不足的情况,通过上述方式可以获得第二齿条力,将该第二齿条力作为第四扭矩信号的输入,借鉴了补偿扭矩信号的闭环控制,打破了开环扭矩控制的弊端,可以使在回轮时提供合适的助力来抵抗悬架和轮胎产生的自回正力。
[0015]作为第一方面的一种实现方式,根据第二齿条力确定第四扭矩,包括:当满足第一条件时,获取车速信号在预设的第一表中对应的第一信号、电机转速的高频信号、以及第二齿条力在预设的第二表中对应的第二信号,以确定第四扭矩。
[0016]其中,第一表为:输入为车速信号的一维查表模块,其输出表征转动惯量;第二表为输入为第二齿条力的一维查表模块,其输出表征补偿扭矩。
[0017]作为第一方面的一种实现方式,第一表中对应的第一信号根据驾驶模式确定。
[0018]作为第一方面的一种实现方式,第二表中对应的第二信号根据驾驶模式确定。
[0019]由上,在开环控制中由于回轮时方向盘扭矩的降低会带来助力降低,在回轮的瞬间,轮胎和悬架的自回正力没有突变,导致助力无法抵抗自回正力,引起回轮的手感不平顺。为了避免此问题,借鉴了闭环控制的想法,在监测到回轮手感不平顺时,基于第二齿条力、第一信号和电机转速的高频信号来确定初步补偿扭矩信号,可以实现即使在方向盘扭矩降低的时候,仍有足够的助力来抵御轮胎的非预期移动,避免了手力不平顺问题。
[0020]作为第一方面的一种实现方式,根据第四扭矩确定第一扭矩包括:基于方向盘扭矩和车速信号确定第一干预因子。对第一干预因子进行指数运算获得第二干预因子。根据第二干预因子和第四扭矩确定第一扭矩。
[0021]由上,通过考虑方向盘扭矩和车速信号,将其作为一种干预,引入人机交互来实现对补偿扭矩信号的调和,可以使输出的第一扭矩更为科学合理。
[0022]作为第一方面的一种实现方式,
[0023]作为第一方面的一种实现方式,还包括:第三扭矩作用于管柱式电动助力转向系统、齿轮式电动助力转向系统、或齿条式电动助力转向系统中的任一者或多者。
[0024]本申请的第二方面提供一种转向控制装置,包括:获取模块,用于获取参考信息集合,参考信息集合包括方向盘扭矩、电机转速、电机扭矩和车速信号。第一确定模块,用于当满足第一条件时,根据参考信息集合获得第一扭矩。第二确定模块,用于根据第一扭矩和第二扭矩获得第三扭矩,并根据第三扭矩控制转向;其中,第二扭矩由转向系统的开环扭矩控制获得。
[0025]作为第二方面的一种实现方式,第一条件包括:当电机转速的方向和电机扭矩的方向不相同、且方向盘扭矩、车速信号符合各自预设的阈值条件。
[0026]作为第二方面的一种实现方式,参考信息集合还包括:方向机小齿轮转角。
[0027]作为第二方面的一种实现方式,第一条件包括:当方向盘扭矩、车速信号、方向机小齿轮转角符合各自预设的阈值条件、且电机转速的方向和电机扭矩的方向不相同时,则监测到回轮手感不平顺。
[0028]作为第二方面的一种实现方式,第一确定模块中的根据参考信息集合获得第一扭矩,包括:第一确定单元,用于根据电机转速和电机扭矩确定第二齿条力;第二确定单元,用于根据第二齿条力确定第四扭矩;第三确定单元,用于根据第四扭矩确定第一扭矩。
[0029]作为第二方面的一种实现方式,第一确定单元,包括:第一确定子单元,用于根据电机转速和电机扭矩确定第一齿条力;换算子单元,用于将第一齿条力换算到电机转子坐标系下,以获得本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转向控制方法,其特征在于,包括:获取参考信息集合,所述参考信息集合包括方向盘扭矩、电机转速、电机扭矩和车速信号;当满足第一条件时,根据所述参考信息集合获得第一扭矩;根据所述第一扭矩和第二扭矩获得第三扭矩,并根据所述第三扭矩控制转向;其中,所述第二扭矩由转向系统的开环扭矩控制获得。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一条件包括:当所述电机转速的方向和所述电机扭矩的方向不相同、且所述方向盘扭矩、所述车速信号符合各自预设的阈值条件。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述参考信息集合还包括:方向机小齿轮转角。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一条件包括:当所述方向盘扭矩、所述车速信号、所述方向机小齿轮转角符合各自预设的阈值条件、且所述电机转速的方向和所述电机扭矩的方向不相同。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述参考信息集合获得第一扭矩,包括:根据所述电机转速和电机扭矩确定第二齿条力;根据所述第二齿条力确定第四扭矩;根据所述第四扭矩确定所述第一扭矩。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述电机转速和电机扭矩确定第二齿条力,包括:根据所述电机转速和电机扭矩确定第一齿条力;将所述第一齿条力换算到电机转子坐标系下,以获得所述第二齿条力。7.根据权利要求5

6任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二齿条力确定第四扭矩,包括:当满足所述第一条件时,获取所述车速信号在预设的第一表中对应的第一信号、所述电机转速的高频信号、以及所述第二齿条力在预设的第二表中对应的第二信号,以确定所述第四扭矩。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一表中对应的第一信号根据驾驶模式确定。9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第二表中对应的第二信号根据驾驶模式确定。10.根据权利要求5

9任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第四扭矩确定所述第一扭矩包括:基于所述方向盘扭矩和所述车速信号确定第一干预因子;对所述第一干预因子进行指数运算获得第二干预因子;根据所述第二干预因子和所述第四扭矩确定所述第一扭矩。11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:所述第三扭矩作用于管柱式电动助力转向系统、齿轮式电动助力转向系统、或齿条式
电动助力转向系统中的任一者或多者。12.一种转向控制装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取参考信息集合,所述参考信息集合包括方向盘扭矩、电机转速、电机扭矩和车速信号;第一确定模块,用于当满足第一条件时,根据所述参考信息集合获得第一扭矩;第二确定模块,用于根据所述第一扭矩和第二扭矩获得第三扭矩,并根据所述第三扭矩控制转向;其中,所述第二扭矩由转向系统的开环扭矩控制获得。13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述第一条件包括:当所述电机转速的方向和所述电机扭矩的方向不相...

【专利技术属性】
技术研发人员:李坤杨鸿镔
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
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