【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自动泊车，具体涉及一种车轮卡滞工况识别优化方法和电动助力转向控制设备。
技术介绍
1、在匹配自动泊车功能的车辆上，对于电动助力转向系统eps，需要在基础助力功能模块的基础上新增开发自动泊车功能模块，当车辆正常上电，自动泊车控制器apa未请求eps进入自动泊车受控状态时，eps通过基础助力功能模块输出助力电流，为驾驶员手动操作方向盘提供助力；当自动泊车控制器apa请求eps进入自动泊车受控状态时，eps通过自动泊车功能模块输出助力电流，接管方向盘使车辆按照apa的意图实现车辆的横向控制。
2、现有技术中，自动泊车时，eps在上位机的目标角度请求控制中，需要识别车轮卡滞状态，当出现该工况时，eps对apa的可用状态从“激活active”跳转为“允许控制状态available”，eps在一定时间内将输出扭矩从当前值降为0，并向can总线上发出对应的泊车禁止原因——“车轮卡滞”，以便apa接收并退出本次自动泊车循环。车轮卡滞状态的识别条件为：eps电流大于电流阈值，并持续电流超限时间阈值，后即判定车轮可能遇到障碍物或到达极限位置发生卡滞，无法继续执行apa的目标转角指令。
3、实际开发中会发现，在自动泊车的过程中，只要apa请求方向盘保持在极限位置持续一段时间进行泊车操作，eps就会触发车轮卡滞检测，导致eps退出自动泊车受控“激活active”状态，跳转到“允许控制状态available”，将输出扭矩降为0。apa需要重新握手请求eps继续进行泊车自动转向。
4、通过解析内部数据，发现
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供一种车轮卡滞工况识别优化方法和电动助力转向控制设备，用于在自动泊车中通过eps对车轮卡滞工况进行识别。
2、本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种车轮卡滞工况识别优化方法，包括以下步骤：
3、建立输入为车轮的目标角度和实际角度、输出为eps总电流的pid控制器，根据pid控制器输出的eps总电流的大小及持续时间，判断车轮是否处于卡滞状态；
4、其中，pid控制器的比例单元用于将目标角度与实际角度的差值与比例系数相乘得到比例单元的输出值，比例单元的输出值用于判断角度控制状态，从而确定是否需要内部增益积分控制；
5、pid控制器的积分单元用于通过查表获得外部增益积分系数和内部增益积分系数，将目标角度与实际角度的差值与内部增益积分系数相乘得到内部增益积分控制量；当需要内部增益积分控制时，将内部增益积分控制量与即前一个采样周期计算出的积分值相加后乘以外部增益积分系数，得到最终积分用于积分控制；当无需内部增益积分控制时，将前一个采样周期计算出的积分值与外部增益积分系数的乘积作为最终积分用于积分控制；
6、pid控制器的微分单元用于对控制趋势进行补偿。
7、按上述方案，所述pid控制器的公式为：
8、u＝kp*e(t)+ki*∫(de(t))dt+kd*de(t)/dt；
9、公式中，u为pid控制器的输出值，kp为比例系数，e(t)为目标角度与实际角度的差值，ki为外部增益积分系数，de(t)为目标角度与实际角度差值的微分，kd为微分系数，t为时间；kp*e(t)为比例单元的输出值；ki*∫(de(t))dt为积分单元的输出值，即为最终积分；kd*de(t)/dt为微分单元的输出值；
10、根据比例单元的输出值判断pid控制器对角度控制的状态是高饱和或低饱和，对应需要或不需要内部增益积分控制。
11、进一步的，将所述pid控制器的输出值转换为无量纲的百分比系数，并换算成自动泊车过程的eps总电流；
12、若eps总电流大于预设值，且持续预设时间长度以上，则判定车轮处于卡滞状态。
13、按上述方案，所述的外部增益积分系数和内部增益积分系数通过查外部增益积分系数表和内部增益积分系数表得到；
14、所述的外部增益积分系数表和内部增益积分系数表通过以下方式标定得到：根据自动泊车的实际工况和控制需求设置目标角度与实际角度的差值和目标角度与实际角度差值的微分作为输入的二维表的数值，并根据实际应用经验标定分别得到外部增益积分系数表和内部增益积分系数表；
15、查表得到外部增益积分系数和内部增益积分系数的过程为：用目标角度与实际角度的差值和目标角度与实际角度差值的微分分别查外部增益积分系数表和内部增益积分系数表，对应得到外部增益积分系数和内部增益积分系数。
16、进一步的，所述的根据比例单元的输出值判断pid控制器对角度控制的状态是高饱和或低饱和，具体为：
17、若比例单元的输出值大于或等于第一预设值，则判断pid控制器对角度控制的状态是高饱和；若比例单元的输出值小于第一预设值，则判断pid控制器对角度控制的状态是低饱和。
18、进一步的，所述的内部增益积分控制量newcontrib为：
19、newcontrib＝ki(internal)*e(t)；
20、式中，ki(internal)为内部增益积分系数；
21、当需要内部增益积分控制时，newcontrib＝min(0，ki(internal)*e(t))，积分控制输出受到抑制；
22、当无需内部增益积分控制时，newcontrib＝max(0，ki(internal)*e(t))，积分控制输出不受到抑制。
23、进一步的，设前一个采样周期计算出的积分值为最终积分前回值，则pid控制器对角度控制的最终积分为：
24、ki*∫(de(t))dt＝(newcontrib+最终积分前回值)*ki。
25、一种车轮卡滞工况识别优化装置，包括mcu，mcu被调用以实现车轮卡滞工况识别优化方法。
26、一种电动助力转向控制设备，包括mcu，和分别连接到mcu的can通讯模块、传感器信号采集模块、eeprom、温度监测模块、电流采样模块和电机驱动模块；mcu为电动助力转向控制设备的微控制单元，用于存储程序和关键参数，并进行运算；can通讯模块用于发送和接收电动助力转向控制设备和整车网络之间can报文；传感器信号采集模块用于采样和转换传感器输入给mcu的各种信号；eeprom用于存储控制参数和数据；温度监测模块包括热敏电阻，用于测量mcu的内部温度；电流采样模块用于采样电动助力转向控制设备的输出电流；电机驱动模块用于根据电动助力转向控制设备的输出电流驱动电机工作。
27、进一步的，还包括电源模块，用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：将所述PID控制器的输出值转换为无量纲的百分比系数，并换算成自动泊车过程的EPS总电流；
4.根据权利要求1所述的一种车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：所述的外部增益积分系数和内部增益积分系数通过查外部增益积分系数表和内部增益积分系数表得到；
5.根据权利要求2所述的一种车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：所述的根据比例单元的输出值判断PID控制器对角度控制的状态是高饱和或低饱和，具体为：
6.根据权利要求2所述的一种车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：所述的内部增益积分控制量NewContrib为：
7.根据权利要求6所述的一种车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：
8.一种车轮卡滞工况识别优化装置，其特征在于：包括MCU，MCU被调用以实现权利要求1至7中任意一项所述的车轮卡滞工况识别优化方法。<...
【技术特征摘要】
1.一种车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：将所述pid控制器的输出值转换为无量纲的百分比系数，并换算成自动泊车过程的eps总电流；
4.根据权利要求1所述的一种车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：所述的外部增益积分系数和内部增益积分系数通过查外部增益积分系数表和内部增益积分系数表得到；
5.根据权利要求2所述的一种车轮卡滞工况识别优化方法，其特征在于：所述的根据比例单元的输出值判断pid控制器对角度控制的状态是高饱和或低饱和，具...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈开慧，李泽彬，孙国正，周传巨，万正宇，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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