【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及转向系统，具体的说是一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法。
技术介绍
1、随着汽车行业的发展，人们对于汽车驾驶性和便利性的要求越来越高，为了满足汽车越来越智能化和功能多样化的需求，转向系统也由一开始的机械转向，液压转向，电动助力转向，到现在的线控转向系统。线控转向系统取消了传统电动助力转向系统上下连接的机械中间轴，将上转向方向盘与下转向前轮控制系统进行了解耦，方向盘与车辆车轮之间通过整车通讯信号进行控制。
2、线控转向系统包含了上转手感模拟机构和下转前轮驱动机构，取消了机械连接后，不仅车辆操纵稳定性更优，也给智能驾驶和智能座舱设计带来了更多颠覆性的想象力，在驾驶方式和车辆空间方面都带来了更新更好的体验。
3、传统电动助力转向系统的功能软件流是通过检测驾驶员手力矩，来输出对应的电机力矩以克服车辆轮胎与地面之间的摩擦力。但由于线控上下解耦的特点，无实际的传统轮胎摩擦力通过机械中间轴上传到方向盘上，所以传统电动转向助力系统的功能软件流控制方法已经不适用于线控转向手感模拟器，需要根据线控转向手感模拟器的特点进行重新设计。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术的不足，提供一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，解决了传统转向系统无法实现的模式场景切换，适用于当前线控手感模拟器的多场景功能控制，也便于未来线控更多场景模式的扩展。
2、为实现上述目的，设计一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，包括系统状态机控制模块、模
3、s1，线控转向系统上电，由系统状态机控制模块检测系统软硬件是否正常，如正常后，则进入模式管理控制模块；如不正常，则进入错误状态；
4、s2，模式管理控制模块根据整车控制信号以及线控转向系统自身的状态信号，来判断各模式之间是否可以切换，之后进入手感模拟器模式模块；
5、s3，信号处理模块对整车中各项信号进行分别处理，然后将各个信号发送至手感模拟器模式模块；
6、s4，手感模拟器模式模块得到信号处理模块处理好的信号后，手感模拟器模式模块计算各模式下的输出力矩；
7、s5，手感模拟器模式模块在各个不同模式计算完输出力矩后，将输出力矩发送至力矩限值模块，力矩限值模块将输出的力矩值结合系统保护模块当前条件下的安全范围内，进行安全输出；
8、s6，最终请求力计算模块将安全输出的力矩值发送至执行单元。
9、所述的步骤s1中，系统状态机控制模块检测的具体流程如下：
10、s11，线控转向系统上电，然后进行线控转向系统硬件的自检，硬件自检包含：mcu，sbc，tas硬件自检；
11、s12，硬件自检完成并且无异常状态后，进入线控转向系统准备状态，线控转向系统准备状态会将预驱状态设置为on，同时读取底层存储的各项参数；
12、s13，线控转向系统准备完成后，线控转向系统进入正常工作状态，以支持后续功能的正常运行，电机正常输出力矩；
13、s14，在步骤s11、步骤s12、步骤s13都正常的情况下，如线控转向系统发生故障，线控转向系统会进入错误状态，线控转向系统根据故障类型判断是否正常输出力矩。
14、所述的模式管理控制模块包括各准备模式、对齐模式、人驾模式、静默模式、游戏模式、上下车辅助模式，对齐模式、人驾模式、静默模式、游戏模式、上下车辅助模式之间的相互切换均需通过准备模式进行切换；
15、对齐模式：接收当前状态下转向的角度和当前状态上转向的方向盘角度，如两者不一致，则进行上下对齐动作；
16、人驾模式：在完成上下对齐后，手感模拟器模式模块模拟传统转向人驾驶车辆进行力矩的输出，人驾模式退出可直接退出至准备模式；
17、静默模式：手感模拟器模式模块回到中位并保持，用于支持高阶自动驾驶的方向盘的隐藏功能；
18、上下车辅助模式：手感模拟器模式模块模拟传统转向系统在驾驶员上下车的时候电机输出一个大的反力来支持驾驶员上下车。
19、所述的手感模拟器模式模块包括人驾反馈力矩计算模块、游戏力矩计算模块、对齐控制计算模块、静默控制计算模块、上下车辅助控制计算模块；
20、所述的人驾反馈力矩计算模块包括助力扭矩计算模块、反馈扭矩计算模块、辅助驾驶计算模块；
21、所述的助力扭矩计算模块：包括主动助力计算模块、惯量补偿及摩擦补偿模块、主动阻尼模块；
22、主动助力计算模块：根据驾驶员反映到方向盘上的扭杆扭矩计算主动助力；
23、惯量补偿及摩擦补偿模块：根据检测到的线控转向系统惯量和摩擦，来进行相对应的力矩补偿，以保证上转手感模拟器系统的稳定性和一致性；
24、主动阻尼模块：给方向盘转动过程中增加一定的阻尼力，来保证线控转向系统的手感和稳定；
25、所述的反馈扭矩计算模块：包括手感及路感反馈技术模块、角度跟随延迟反馈计算模块、主动回正模块、动态末端模块、
26、手感及路感反馈技术模块的控制策略：根据下转向前轮执行机构估算的下转向齿条力，以及整车车速、横纵向加速度等信号，计算当前车身姿态下该提供的手感及路感反馈力矩，并克服主动助力模块的输出，最终得到手感模拟器手感反馈力；根据车速信号查表得到齿条力反馈因子，与齿条力相乘得到随车速，齿条力的路感反馈力矩，将纵向加速度查表得到纵向加速度的手感反馈力，将两者求和最终得到手感和路感的反馈力矩；
27、角度跟随延迟反馈计算模块：在大转速及大转向比工况下，下转向会出现角度跟随延迟的现状，根据此延迟角度，计算上转反馈力矩，以让驾驶人员感知到整个线控转向系统的延迟，并减缓转速降低延迟；根据角度差pid控制得到角度差的延迟反馈力矩，根据角速度差的查表得到角速度差的延迟反馈力矩，最终两者求和得到角度延迟反馈力矩；
28、主动回正模块：通过模拟计算目标的回正力和回正速度，来使整个线控转向系统进行按照手感模拟器模式模块的请求来进行回正，以模拟传统转向的回正；
29、动态末端模块：通过可变转向比计算模块得到的转向比信号计算当前转向比之下的末端位置，根据计算的末端位置，对手感模拟器模式模块进行末端的模拟，来让驾驶员感知到已经达到末端的一个状态；
30、所述的辅助驾驶计算模块：通过计算辅助驾驶上位机给到的角度及扭矩信号，来控制手感模拟器模式模块按照上位机要求达到目标角度及扭矩，以控制线控转向系统的下转向达到目标位置；
31、所述的游戏力矩计算模块包括游戏反馈力矩计算模块、游戏回正计算模块、游戏阻尼计算模块、游戏可变转向比计算模块、游戏虚拟末端计算模块、游戏路感反馈计算模块；
32、游戏反馈力矩计算模块：根据游戏类型输出不同的反馈力矩，根据当前方向盘角度和游戏类型不同进行查表，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，包括系统状态机控制模块、模式管理控制模块、信号处理模块、手感模拟器模式模块、力矩限值模块、系统保护模块、最终请求力计算模块，其特征在于：具体控制方法如下：
2.根据权利要求1所述的一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，其特征在于：所述的步骤S1中，系统状态机控制模块检测的具体流程如下：
3.根据权利要求1所述的一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，其特征在于：所述的模式管理控制模块包括各准备模式、对齐模式、人驾模式、静默模式、游戏模式、上下车辅助模式，对齐模式、人驾模式、静默模式、游戏模式、上下车辅助模式之间的相互切换均需通过准备模式进行切换；
4.根据权利要求1所述的一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，其特征在于：所述的手感模拟器模式模块包括人驾反馈力矩计算模块、游戏力矩计算模块、对齐控制计算模块、静默控制计算模块、上下车辅助控制计算模块；
5.根据权利要求1所述的一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，其特征在于：所述的信号处理模块包括通讯信号处理
6.根据权利要求5所述的一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，其特征在于：所述的上转角度计算模块的控制策略如下：
7.根据权利要求1所述的一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，其特征在于：所述的系统保护模块根据当前线控转向系统的温度、电压，进行过温保护及过压保护。
8.根据权利要求1所述的一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，其特征在于：所述的最终请求力计算模块对冗余的主路和辅路的安全力矩进行分配后输出。
...【技术特征摘要】
1.一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，包括系统状态机控制模块、模式管理控制模块、信号处理模块、手感模拟器模式模块、力矩限值模块、系统保护模块、最终请求力计算模块，其特征在于：具体控制方法如下：
2.根据权利要求1所述的一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，其特征在于：所述的步骤s1中，系统状态机控制模块检测的具体流程如下：
3.根据权利要求1所述的一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，其特征在于：所述的模式管理控制模块包括各准备模式、对齐模式、人驾模式、静默模式、游戏模式、上下车辅助模式，对齐模式、人驾模式、静默模式、游戏模式、上下车辅助模式之间的相互切换均需通过准备模式进行切换；
4.根据权利要求1所述的一种线控转向系统手感模拟器的功能模块控制方法，其特征在于：所述的手...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄刚，黄开裕，杨志成，武建君，梁登宇，高森祺，孙瑞，徐建国，
申请(专利权)人：博世华域转向系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。