CN101434259A - 一种自适应转向系统及其控制方法 - Google Patents

一种自适应转向系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101434259A
CN101434259A CNA2008101866222A CN200810186622A CN101434259A CN 101434259 A CN101434259 A CN 101434259A CN A2008101866222 A CNA2008101866222 A CN A2008101866222A CN 200810186622 A CN200810186622 A CN 200810186622A CN 101434259 A CN101434259 A CN 101434259A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steering
signal
vehicle velocity
control center
bus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2008101866222A
Other languages
English (en)
Inventor
顾兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chery Automobile Co Ltd
Original Assignee
SAIC Chery Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAIC Chery Automobile Co Ltd filed Critical SAIC Chery Automobile Co Ltd
Priority to CNA2008101866222A priority Critical patent/CN101434259A/zh
Publication of CN101434259A publication Critical patent/CN101434259A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自适应转向系统及控制方法，自适应转向系统包括：转向控制中央ECU、EPS执行装置、可变传动比执行装置、转向盘力矩传感器、车速传感器以及方向盘角度传感器，转向控制中央ECU通过CAN总线接收扭矩信号、转矩横摆角速度信号、方向盘转角信号和车速信号，进行计算，确定转向力和角传动比R。还包括横摆角速度传感器、摄像头、GPS以及位置传感器，通过CAN总线接收档位信号、影像处理信号、位置信号和GPS处理信号，进行处理，用于启动自动转向功能。本发明通过各种全新的技术的整合建立了一套具有自适应功能的转向系统，通过各种高科技元素的综合运用，实现真正意义的主动转向。

Description

一种自适应转向系统及其控制方法
技术领域
本发明属于汽车零部件领域，特别是涉及一种自适应转向系统及其控制方法。
背景技术
在作为已知技术的申请号为200510030562.1的发明专利申请中，公开了一种融合主动转向功能的电动助力转向系统，它主要的结构是：电子控制单元对转向盘力矩传感器、车速传感器、转向盘角度传感器、横摆角速度传感器输入进行处理，通过在控制系统中实施鲁棒稳定控制模块，最终控制永磁直流电机实施主动转向，通过这个技术我们可以实现车辆更佳的操作稳定性能，但是它的缺点是不能从根本上实现主动转向的功能，不能完全满足驾驶者的意愿，而只是接近主动转向的功能。
发明内容
本发明的目的是以现有的EPS(电动助力转向)系统为基础，在此构建具有主动转向功能的转向系统策略框架，提供有效的设计思路和方法，本发明的改进点在于主要通过各种全新的技术的整合来建立一套具有自适应功能的转向系统。通过各种高科技元素的综合运用，实现真正意义的主动转向：同时具有不需要人进行操作的自动转向模式和较普通电动助力转向更具备更佳操纵性能的手动转向模式，完全建立于更加可靠的无极可变角传动比的机械装置，转向ECU(电子控制单元)通过来自摄像头的影像处理、GPS及位置传感器等信息的输入来判断路况信息制定行走路线，同时对转向盘实施相应动作，实现自动转向及泊车功能。
它的结构是在普通电动转向装置的基础上，增加了一种可变角传动比的装置，同时改进了普通ECU，进而由转向控制中央ECU进行控制。转向控制中央ECU对来自CAN总线的车速、横摆角速度信号进行处理后，就会对该机构发出指令，从而实现转向角传动比的无级变化，来满足转向路感和转向操作手力的最佳需求。无极可变转向传动比装置一般布置在转向管柱与转向器之间，它包括一种智能变速机构，变速动作装置。该无极角传动比变化机构同时兼顾了不同速度和不同横摆角速度下的转向路感要求，比如：低速时高传动比和低方向盘力矩可满足更佳的低速转向便捷性，高速时低传动比和高转向盘力矩满足更佳的高速操纵稳定性。
实现本发明的具体的技术方案如下。
一种自适应转向系统，包括：转向控制中央ECU、EPS执行装置、可变传动比执行装置、转向盘力矩传感器、车速传感器以及方向盘角度传感器，转向控制中央ECU通过CAN总线接收扭矩信号、转矩横摆角速度信号、方向盘转角信号和车速信号，进行计算，确定转向力和角传动比R。当车速V小于最低设定车速Vmin时，则按照最小转向角传动比Rmin执行，当车速V大于最高设定车速Vmax时，按照最大转向角传动比Rmax执行，当车速V在最低设定车速Vmin和最高设定车速Vmax之间时，按照转向控制中央ECU计算出的角传动比R执行。
进一步，自适应转向系统还包括横摆角速度传感器、摄像头、GPS以及位置传感器，通过CAN总线接收档位信号、影像处理信号、位置信号和GPS处理信号，进行处理，用于启动自动转向功能。
本发明还公开了自适应转向控制方法。
通过本发明提供的技术我们可以实现：
a，手动转向模式，拓宽了转向系统的控制范围，提升低速转向舒适性和高速转向稳定性，并能随时修正转向力的感觉，使之更加符合特定用户的使用习惯和驾驶意愿，在低速和原地行驶时，根据车速和横摆角速度的输入，转向中央控制ECU进行计算后将得到最佳的方向盘转动圈数和助力水平，以做到最便捷的转向操作，在低于某一特定车速时，转向角传动比将恒定不变的保持此最大值；在高速行驶时，转向控制中央ECU将选择另一个角传动比，同时会对电机提供的助力进行控制，方向盘将更重、转动圈数也更多，这样就能得到更加稳定的高速行驶性能，当速度达到一定程度时，转向力将保持恒定，且转向角传动比也将达到一个恒定的最小值。
b，自动转向模式：在低速行驶时，为了缓解四肢的疲劳，可切换到自动模式，通过自动转向功能实现实时转向。
c.在泊车时，切换到自动模式，通过对雷达信号以及倒车影像信号的处理，转向控制中央ECU将通过对助力电机的智能控制能实现方向盘自动转向，从而实现精确的泊车而省去人工转向操作。
附图说明
图1：自适应转向系统的基本组成图；
图2：无极可变传动比执行装置的组成和简易工作原理图；
图3：转向角传动比R随车速、横摆角速度的变化曲线；
图4：智能自动转向的组成要素和简易工作原理图。
附图标记说明：
1—方向盘；
2—转向传动装置；
3—机械转向执行装置；
4—转向横拉杆；
5—轮胎；
6—EPS执行装置；
7—可变角传动比执行装置；
8—手动/自动转向开关；
9—转向控制中央ECU；
10—横摆角速度信号；
11—方向盘转角信号；
12—扭矩信号；
13—车速信号；
14—影像处理信号；
15—位置信号；
16—GPS处理信号；
17—档位信号；
18—CAN总线。
具体实施方式
下面，结合图1-图4对本说明进行具体描述。
图1中，进行转向操作时，方向盘1将产生一扭矩信号12，该信号提供给转向控制中央ECU9后，将触动两方面的反馈，一是转向力，另一个是转向角传动比，对转向力的处理与传统的EPS进行的处理相同。这里仅对转向角传动比的选择进行说明。
结合附图2、3，扭矩信号12提供给转向控制中央ECU9后，转向控制中央9从CAN总线上提取相应信息：横摆角速度信号10、方向盘转角信号11和车速信号13，进行计算，确定角传动比R是否需要变化，如果车速V<Vmin，则按照Rmin执行，如果车速V>Vmax，按照Rmax执行，如果Vmin≤V≤Vmax，则按照转向控制中央ECU中固有的一套计算方法选择合适的角传动比R。
进行转向角传动比R选择的时候，充分考虑几个重点因素：低于或高于特定车速Vmin及Vmax之后，角传动比是恒定的，这样有利于提供一个区间范围进行变化；进行目标值的设定时，需考虑在低速及较小的横摆角速度时的角传动比需要和较轻的转向操作力一起实现更加便捷，更加舒适的转向性能，高速时和较重的转向操作手力共同作用，满足更加稳定、更有手感的高速转向性能。
如图4所示，可实现自动转向和手动转向的切换，初步实现智能自动转向功能。在触发自动转向开关8后，与自动转向相关的影像处理信号14、位置信号15、GPS处理信号16将被实时传递到转向控制中央ECU9。转向控制中央ECU9将启动自动转向功能，首先通过来自CAN总线18的档位信号17，判断是前行还是倒车，如果在非倒车挡则执行自动行车转向程序，此时将对影像处理信号14、位置信号15和GPS处理信号16进行计算分析，制定出行走路线，拟定合适的传动比R和转向助力，同时对助力电机和可变角传动比机构进行智能控制，实现实时转向。需要强调的是，该系统在车辆行进的过程中能根据实际情况进行实时修订。如果在倒车挡则执行倒车操作，此时转向控制中央ECU将启动倒车程序，对影像处理信号14和位置信号15进行分析，制定出一条最佳的倒车路线，同时对电机和角传动比变速机构进行实时控制，实现倒车功能。

Claims (9)

1、一种自适应转向系统，包括：转向控制中央ECU(9)、EPS执行装置(6)、可变传动比执行装置(7)、转向盘力矩传感器、车速传感器以及方向盘角度传感器，其特征在于：转向控制中央ECU(9)通过CAN总线(18)接收扭矩信号(12)、转矩横摆角速度信号(10)、方向盘转角信号(11)和车速信号(13)，进行计算，确定转向力和角传动比R。
2、如权利要求1所述的自适应转向系统，其特征在于：当车速V小于最低设定车速Vmin时，则按照最小转向角传动比Rmin执行，当车速V大于最高设定车速Vmax时，按照最大转向角传动比Rmax执行，当车速V在最低设定车速Vmin和最高设定车速Vmax之间时，按照转向控制中央ECU(9)计算出的角传动比R执行。
3、如权利要求1或2所述的自适应转向系统，其特征在于：还包括手动/自动转向开关(8)，用于在自动转向和手动转向之间切换。
4、如权利要求3所述的自适应转向系统，其特征在于：还包括横摆角速度传感器、摄像头、GPS以及位置传感器，通过CAN总线(18)接收影像处理信号(14)、位置信号(15)和GPS处理信号(16)，通过对上述信号进行处理，用于启动自动转向功能。
5、如权利要求4所述的自适应转向系统，其特征在于：转向控制中央ECU(9)通过CAN总线(18)接收档位信号(17)，根据档位信号(17)执行对应的自动行车转向程序。
6、一种自适应转向控制方法，在进行转向操作时，方向盘(1)将产生的扭矩信号(12)提供给转向控制中央ECU(9)，转向控制中央ECU(9)通过CAN总线(18)接收横摆角速度信号(10)、方向盘转角信号(11)和车速信号(13)，进行计算，确定角传动比R是否需要变化。
7、如权利要求6所述的自适应转向控制方法，其特征在于：当车速V小于最低设定车速Vmin时，则按照最小转向角传动比Rmin执行，当车速V大于最高设定车速Vmax时，按照最大转向角传动比Rmax执行，当车速V在最低设定车速Vmin和最高设定车速Vmax之间时，按照转向控制中央ECU(9)计算出的角传动比R执行。
8、如权利要求6或7所述的自适应转向控制方法，其特征在于：当转向控制中央ECU(9)检测到处于自动转向状态时，通过CAN总线接收影像处理信号(14)、位置信号(15)和GPS处理信号(16)，进行处理，启动自动转向功能。
9、如权利要求8所述的自适应转向控制方法，其特征在于：转向控制中央ECU(9)通过CAN总线接收档位信号(17)，根据档位信号(17)执行对应的自动行车转向程序。
CNA2008101866222A 2008-12-11 2008-12-11 一种自适应转向系统及其控制方法 Pending CN101434259A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008101866222A CN101434259A (zh) 2008-12-11 2008-12-11 一种自适应转向系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008101866222A CN101434259A (zh) 2008-12-11 2008-12-11 一种自适应转向系统及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101434259A true CN101434259A (zh) 2009-05-20

Family

ID=40708936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2008101866222A Pending CN101434259A (zh) 2008-12-11 2008-12-11 一种自适应转向系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101434259A (zh)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101973313A (zh) * 2010-10-27 2011-02-16 江苏大学 基于自治体技术的车辆转向稳定控制装置及方法
CN102166997A (zh) * 2011-03-16 2011-08-31 奇瑞汽车股份有限公司 一种can-bus网络系统及其控制方法
CN101734278B (zh) * 2009-12-29 2012-01-04 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动助力转向系统的控制方法
CN102490779A (zh) * 2011-11-18 2012-06-13 上海交通大学 带力反馈的数字转向盘系统
CN102958783A (zh) * 2010-06-30 2013-03-06 丰田自动车株式会社 车辆用转向装置
CN103217898A (zh) * 2012-01-20 2013-07-24 苏州宝时得电动工具有限公司 自动工作设备及其控制方法
CN103395402A (zh) * 2013-07-15 2013-11-20 西北农林科技大学 一种汽车智能安保系统
CN103473951A (zh) * 2013-08-27 2013-12-25 东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心 一种基于临场感的自动停车场管理系统
GB2515066A (en) * 2013-06-13 2014-12-17 Nissan Motor Mfg Uk Ltd Steering Wheel Control System for a Vehicle
CN104309681A (zh) * 2014-11-07 2015-01-28 贵州大学 一种实现智能车辆的自主转向的方法及装置
CN104742962A (zh) * 2015-03-30 2015-07-01 芜湖德孚转向系统有限公司 一种电控液压助力转向控制方法
CN103895698B (zh) * 2012-12-27 2015-12-23 中国科学院沈阳自动化研究所 液压式农机自动转向控制装置及控制方法
CN106275061A (zh) * 2016-09-21 2017-01-04 江苏大学 一种基于混杂理论的人机共驾型电动助力转向系统及控制方法
CN106467131A (zh) * 2016-08-31 2017-03-01 东风汽车公司 基于电动助力转向系统的泊车辅助系统与方法
CN104684792B (zh) * 2013-02-07 2017-03-15 日本精工株式会社 电动助力转向装置
CN106769114A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 吉林大学 汽车转向传动比测量装置及方法
CN109367619A (zh) * 2018-11-16 2019-02-22 华晨鑫源重庆汽车有限公司 一种基于eps的转向助力模式切换系统与方法
WO2021147182A1 (zh) * 2020-01-21 2021-07-29 南京艾格慧元农业科技有限公司 一种农机电驱动方向盘自感式换向装置及方法
CN113479257A (zh) * 2021-08-23 2021-10-08 浙江吉利控股集团有限公司 一种转向操纵系统及车辆
CN113682367A (zh) * 2020-05-18 2021-11-23 丰田自动车株式会社 车辆用驾驶辅助装置
CN113899564A (zh) * 2021-10-12 2022-01-07 深圳市道通智能汽车有限公司 一种测量方法、装置、计算机设备及存储介质

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101734278B (zh) * 2009-12-29 2012-01-04 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动助力转向系统的控制方法
CN102958783A (zh) * 2010-06-30 2013-03-06 丰田自动车株式会社 车辆用转向装置
CN101973313B (zh) * 2010-10-27 2014-05-28 江苏大学 基于自治体技术的车辆转向稳定控制装置及方法
CN101973313A (zh) * 2010-10-27 2011-02-16 江苏大学 基于自治体技术的车辆转向稳定控制装置及方法
CN102166997A (zh) * 2011-03-16 2011-08-31 奇瑞汽车股份有限公司 一种can-bus网络系统及其控制方法
CN102166997B (zh) * 2011-03-16 2013-01-30 奇瑞汽车股份有限公司 一种can-bus网络系统及其控制方法
CN102490779B (zh) * 2011-11-18 2013-03-13 上海交通大学 带力反馈的数字转向盘系统
CN102490779A (zh) * 2011-11-18 2012-06-13 上海交通大学 带力反馈的数字转向盘系统
CN103217898A (zh) * 2012-01-20 2013-07-24 苏州宝时得电动工具有限公司 自动工作设备及其控制方法
CN103217898B (zh) * 2012-01-20 2016-04-06 苏州宝时得电动工具有限公司 自动工作设备及其控制方法
CN103895698B (zh) * 2012-12-27 2015-12-23 中国科学院沈阳自动化研究所 液压式农机自动转向控制装置及控制方法
CN104684792B (zh) * 2013-02-07 2017-03-15 日本精工株式会社 电动助力转向装置
GB2515066A (en) * 2013-06-13 2014-12-17 Nissan Motor Mfg Uk Ltd Steering Wheel Control System for a Vehicle
CN103395402A (zh) * 2013-07-15 2013-11-20 西北农林科技大学 一种汽车智能安保系统
CN103395402B (zh) * 2013-07-15 2015-11-25 西北农林科技大学 一种汽车智能安保系统
CN103473951B (zh) * 2013-08-27 2015-09-23 东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心 一种基于临场感的自动停车场管理系统
CN103473951A (zh) * 2013-08-27 2013-12-25 东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心 一种基于临场感的自动停车场管理系统
CN104309681A (zh) * 2014-11-07 2015-01-28 贵州大学 一种实现智能车辆的自主转向的方法及装置
CN104742962A (zh) * 2015-03-30 2015-07-01 芜湖德孚转向系统有限公司 一种电控液压助力转向控制方法
CN106467131B (zh) * 2016-08-31 2018-12-28 东风汽车公司 基于电动助力转向系统的泊车辅助系统与方法
CN106467131A (zh) * 2016-08-31 2017-03-01 东风汽车公司 基于电动助力转向系统的泊车辅助系统与方法
CN106275061B (zh) * 2016-09-21 2018-08-10 江苏大学 一种基于混杂理论的人机共驾型电动助力转向系统及控制方法
CN106275061A (zh) * 2016-09-21 2017-01-04 江苏大学 一种基于混杂理论的人机共驾型电动助力转向系统及控制方法
CN106769114A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 吉林大学 汽车转向传动比测量装置及方法
CN109367619A (zh) * 2018-11-16 2019-02-22 华晨鑫源重庆汽车有限公司 一种基于eps的转向助力模式切换系统与方法
WO2021147182A1 (zh) * 2020-01-21 2021-07-29 南京艾格慧元农业科技有限公司 一种农机电驱动方向盘自感式换向装置及方法
CN113682367A (zh) * 2020-05-18 2021-11-23 丰田自动车株式会社 车辆用驾驶辅助装置
CN113479257A (zh) * 2021-08-23 2021-10-08 浙江吉利控股集团有限公司 一种转向操纵系统及车辆
CN113899564A (zh) * 2021-10-12 2022-01-07 深圳市道通智能汽车有限公司 一种测量方法、装置、计算机设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101434259A (zh) 一种自适应转向系统及其控制方法
CN101875370B (zh) 一种汽车自适应智能转向系统
US8994521B2 (en) Steering wheels for vehicle control in manual and autonomous driving
JP3687252B2 (ja) 自動車の操舵装置
CN106938660B (zh) 车辆转向协调装置和方法以及车辆操作协调系统
CN109263717B (zh) 一种多模式线控转向汽车及其转向控制方法
CN106184352A (zh) 一种可实现多种转向模式切换的转向系统
CN108945092B (zh) 基于高速公路的自动驾驶车辆人机转向交互方法及系统
CN1985110A (zh) 跨乘式车辆和无级变速器的变速控制单元
CN109774786A (zh) 一种基于线控转向的多模式助力转向系统及其控制方法
CN104477232B (zh) 一种四轮独立转向车辆转向模式切换的控制方法
JP2019099078A (ja) 駐車支援装置
CN103085860A (zh) 转向机构的控制装置
CN114802414A (zh) 基于线控转向系统的角传动比调节方法、装置及汽车
CN209739147U (zh) 一种基于线控转向的多模式助力转向系统
JP2011079424A (ja) 車両制御装置
JP3716529B2 (ja) 操舵装置
JPH0230913B2 (zh)
CN2790870Y (zh) 易驾式方向盘
KR102681385B1 (ko) 인휠모터 차량의 스티어링 부하 축소를 위한 제어 방법
CN101898583A (zh) 转向系变传动比的主动电动助力转向系统
CN111674457B (zh) 基于驾驶员特性的主动前轮转向系统及其控制方法
JP2003081109A (ja) 車両用舵角比制御装置
JP2009051335A (ja) 電動パワーステアリング制御装置
CN113428226A (zh) 行驶中调头场景识别控制方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090520