CN106004995B - 基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统、方法和车辆 - Google Patents

基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统、方法和车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统、方法和车辆,所述系统包括:检测组件、车速传感器、发动机控制器、方向盘扭矩检测器、助力电机、电机控制器和转向控制单元,其中,检测组件包括第一检测器和第二检测器,转向控制单元在接收到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值时向电机控制器发送电机控制信号,以通过电机控制器控制助力电机输出转向扭矩。由此,该系统能够在车辆的车速为零,且发动机处于停机状态的情况下,通过控制助力电机输出转向扭矩,以使用户能够轻松地转动方向盘,从而提升驾驶舒适性,提高用户体验。

Description

基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统、方法和车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,具体涉及一种基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统、一种基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法和一种车辆。
背景技术
目前各国汽车排放与油耗法规越来越严格,在拥堵的城市中,发动机怠速运转、汽车低速慢行将消耗大量燃油,导致空气污染加剧。而汽车怠速启停可以较好地解决这些问题。
但是,传统的车辆在怠速启停工作时,停车状态下,由于发动机停止工作,转向系统没有助力,导致方向盘转向困难,降低车辆的体验度。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的第一个目的在于提出一种基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统,该系统能够在车辆的车速为零,且发动机处于停机状态的情况下,通过控制助力电机输出转向扭矩,以使用户能够轻松地转动方向盘,从而提升驾驶舒适性,提高用户体验。
本发明的第二个目的在于提出一种基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
为实现上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统,包括:检测组件,所述检测组件包括检测车辆怠速启停开启信号的第一检测器和检测点火开关开启信号的第二检测器;车速传感器,所述车速传感器用以检测所述车辆的车速;发动机控制器,所述发动机控制器用以检测发动机是否处于停机状态;方向盘扭矩检测器,所述方向盘扭矩检测器用以检测施加到方向盘的扭矩值;助力电机和电机控制器,所述电机控制器与所述助力电机相连以对所述助力电机进行控制;转向控制单元,所述转向控制单元分别与所述第一检测器、所述第二检测器、所述车速传感器、所述发动机控制器、所述方向盘扭矩检测器和所述电机控制器相连,所述转向控制单元在接收到所述车辆怠速启停开启信号、所述点火开关开启信号、所述车辆的车速为零、所述发动机处于停机状态且所述施加到方向盘的扭矩值大于预设值时向所述电机控制器发送电机控制信号,以通过所述电机控制器控制所述助力电机输出转向扭矩。
根据本发明实施例的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统,检测组件中的第一检测器检测车辆怠速启停开启信号,检测组件中的第二检测器检测点火开关开启信号,车速传感器检测车辆的车速,发动机控制器检测发动机是否处于停机状态,方向盘扭矩检测器检测施加到方向盘的扭矩值,转向控制单元在接收到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值时向电机控制器发送电机控制信号,以通过电机控制器控制助力电机输出转向扭矩。由此,该系统能够在车辆的车速为零,且发动机处于停机状态的情况下,通过控制助力电机输出转向扭矩,以使用户能够轻松地转动方向盘,从而提升驾驶舒适性,提高用户体验。
另外,根据本发明上述基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一个实施例中,上述基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统还包括供电电池,所述供电电池与所述电机控制器相连以给所述电机控制器供电,其中,所述转向控制单元在接收到所述车辆怠速启停开启信号、所述点火开关开启信号、所述车辆的车速为零、所述发动机处于停机状态且所述施加到方向盘的扭矩值大于预设值时还向所述发动机控制器发送启动信号,以通过所述发动机控制器启动所述发动机给所述供电电池充电。
在本发明的一个实施例中,所述助力电机为直流电机。
在本发明的一个实施例中,所述转向控制单元与所述电机控制器和所述发动机控制器之间通过CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)网络进行通信。
为实现上述目的,本发明第二方面实施例提出了基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法,包括以下步骤:检测车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、所述车辆的车速、施加到方向盘的扭矩值,并检测发动机是否处于停机状态;如果检测到所述车辆怠速启停开启信号、所述点火开关开启信号、所述车辆的车速为零、所述发动机处于停机状态且所述施加到方向盘的扭矩值大于预设值,转向控制单元则向电机控制器发送电机控制信号,以通过所述电机控制器控制助力电机输出转向扭矩。
根据本发明实施例的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法,检测车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速、施加到方向盘的扭矩值,并检测发动机是否处于停机状态,如果检测到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值,转向控制单元则向电机控制器发送电机控制信号,以通过电机控制器控制助力电机输出转向扭矩。由此,该方法能够在车辆的车速为零,且发动机处于停机状态的情况下,通过控制助力电机输出转向扭矩,以使用户能够轻松地转动方向盘,从而提升驾驶舒适性,提高用户体验。
上述基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一个实施例中,如果检测到所述车辆怠速启停开启信号、所述点火开关开启信号、所述车辆的车速为零、所述发动机处于停机状态且所述施加到方向盘的扭矩值大于预设值,所述转向控制单元还向发动机控制器发送启动信号,以通过所述发动机控制器启动所述发动机给供电电池充电。
在本发明的一个实施例中,所述助力电机为直流电机。
在本发明的一个实施例中,所述转向控制单元与所述电机控制器和所述发动机控制器之间通过CAN网络进行通信。
为实现上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种车辆,包括本发明第一方面实施例的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统。
本发明实施例的车辆,通过上述的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统,能够在车辆的车速为零,且发动机处于停机状态的情况下,通过控制助力电机输出转向扭矩,以使用户能够轻松地转动方向盘,从而提升驾驶舒适性,提高用户体验。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统的方框示意图。
图2是根据本发明一个实施例的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统的控制逻辑图。
图3是根据本发明另一个实施例的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统的方框示意图。
图4是根据本发明一个实施例的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统、方法和车辆。
图1是根据本发明一个实施例的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统的方框示意图。
如图1所示,该基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统包括:检测组件100、车速传感器200、发动机控制器300、方向盘扭矩检测器400、助力电机500、电机控制器600和转向控制单元700。
其中,检测组件100包括检测车辆怠速启停开启信号的第一检测器110和检测点火开关开启信号的第二检测器120。车速传感器200用以检测车辆的车速。发动机控制器300用以检测发动机是否处于停机状态。方向盘扭矩检测器400用以检测施加到方向盘的扭矩值。电机控制器600与助力电机500相连以对助力电机500进行控制。转向控制单元700分别与第一检测器110、第二检测器120、车速传感器200、发动机控制器300、方向盘扭矩检测器400和电机控制器600相连,转向控制单元700在接收到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值时向电机控制器600发送电机控制信号,以通过电机控制器600控制助力电机500输出转向扭矩。其中,助力电机500可为直流电机,点火开关信号是由车辆启动钥匙启动车辆后输出的。
具体地,如图2所示,转向控制单元700可集成在车辆转向系统ECU(ElectronicControl Unit,电子控制单元)控制模块中,以在接收到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值时,向电机控制器600发送电机控制信号,以通过电机控制器600控制助力电机500输出转向扭矩。由此,能够在车辆的车速为零,且发动机处于停机状态的情况下,通过控制助力电机500输出转向扭矩,以使用户能够轻松地转动方向盘,从而提升驾驶舒适性,提高用户体验。
在本发明的一个实施例中,转向控制单元700与电机控制器600和发动机控制器300之间可以通过CAN网络进行通信。由于CAN的高性能和可靠性,使得转向控制单元700与电机控制器600和发动机控制器300之间的数据传输可靠性高。
在本发明的一个实施例中,如图3所示,上述基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统还包括供电电池800,供电电池800与电机控制器600相连以给电机控制器600供电,其中,转向控制单元700在接收到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值时还向发动机控制器300发送启动信号,以通过发动机控制器300启动发动机给供电电池800充电。
具体地,如图2所示,集成在车辆转向系统ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)控制模块中的转向控制单元700在接收到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值时,还通过CAN网路向发动机控制器300发送启动信号,以通过发动机控制器300启动发动机给供电电池800充电。由此,在停车状态下,用户转向方向盘的同时能够启动发动机给供电电池800充电,从而使供电电池能及时得到补充,进而可以在不使用大容量的供电电池的情况下,满足车辆转向系统对电量的需求,节约成本。
进一步地,如图2所示,车辆转向系统ECU控制模块中还集成了其他控制单元,以在转向控制单元700未接收到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值小于或等于预设值时,通过CAN网路向电机控制器600发送电机控制信号,以通过电机控制器600控制助力电机500输出转向扭矩。同时,发动机运转还可给供电电池800充电。
根据本发明实施例的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统,检测组件中的第一检测器检测车辆怠速启停开启信号,检测组件中的第二检测器检测点火开关开启信号,车速传感器检测车辆的车速,发动机控制器检测发动机是否处于停机状态,方向盘扭矩检测器检测施加到方向盘的扭矩值,转向控制单元在接收到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值时向电机控制器发送电机控制信号,以通过电机控制器控制助力电机输出转向扭矩。由此,该系统能够在车辆的车速为零,且发动机处于停机状态的情况下,通过控制助力电机输出转向扭矩,以使用户能够轻松地转动方向盘,从而提升驾驶舒适性,提高用户体验。
图4是根据本发明一个实施例的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法的流程图。
如图4所示,该基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法包括以下步骤:
S1,检测车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速、施加到方向盘的扭矩值,并检测发动机是否处于停机状态。
在本发明的实施例中,车辆中可具有检测组件、车速传感器、发动机控制器和方向盘扭矩检测器。具体地,可通过检测组件检测车辆怠速启停开启信号和点火开关开启信号,可通过车速传感器检测车辆的车速,可通过方向盘扭矩检测器检测施加到方向盘的扭矩值,以及可通过发动机控制器检测发动机是否处于停机状态。
S2,如果检测到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值,转向控制单元则向电机控制器发送电机控制信号,以通过电机控制器控制助力电机输出转向扭矩。其中,转向控制单元与电机控制器相连,助力电机可为直流电机,点火开关信号是由车辆启动钥匙启动车辆后输出的。
具体地,如图2所示,转向控制单元可集成在车辆转向系统ECU(ElectronicControl Unit,电子控制单元)控制模块中,以在接收到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值时,向电机控制器发送电机控制信号,以通过电机控制器控制助力电机输出转向扭矩。由此,能够在车辆的车速为零,且发动机处于停机状态的情况下,通过控制助力电机输出转向扭矩,以使用户能够轻松地转动方向盘,从而提升驾驶舒适性,提高用户体验。
在本发明的一个实施例中,转向控制单元与电机控制器和发动机控制器之间通过CAN网络进行通信。由于CAN的高性能和可靠性,使得转向控制单元与电机控制器和发动机控制器之间的数据传输可靠性高。
在本发明的一个实施例中,如果检测到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值,转向控制单元还向发动机控制器发送启动信号,以通过发动机控制器启动发动机给供电电池充电。
具体地,如图2所示,集成在车辆转向系统ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)控制模块中的转向控制单元在接收到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值时,还通过CAN网路向发动机控制器发送启动信号,以通过发动机控制器启动发动机给供电电池充电。由此,在停车状态下,用户转向方向盘的同时能够启动发动机给供电电池充电,从而使供电电池能及时得到补充,进而可以在不使用大容量的供电电池的情况下,满足车辆转向系统对电量的需求,节约成本。
进一步地,如图2所示,车辆转向系统ECU控制模块中还集成了其他控制单元,以在转向控制单元未接收到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值小于或等于预设值时,通过CAN网路向电机控制器发送电机控制信号,以通过电机控制器控制助力电机输出转向扭矩。同时,发动机运转还可给供电电池充电。
根据本发明实施例的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法,检测车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速、施加到方向盘的扭矩值,并检测发动机是否处于停机状态,如果检测到车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、车辆的车速为零、发动机处于停机状态且施加到方向盘的扭矩值大于预设值,转向控制单元则向电机控制器发送电机控制信号,以通过电机控制器控制助力电机输出转向扭矩。由此,该方法能够在车辆的车速为零,且发动机处于停机状态的情况下,通过控制助力电机输出转向扭矩,以使用户能够轻松地转动方向盘,从而提升驾驶舒适性,提高用户体验。
为了实现上述实施例,本发明还提出一种车辆,其包括上述基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统。
本发明实施例的车辆,通过上述的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统,能够在车辆的车速为零,且发动机处于停机状态的情况下,通过控制助力电机输出转向扭矩,以使用户能够轻松地转动方向盘,从而提升驾驶舒适性,提高用户体验。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统,其特征在于,包括:
检测组件,所述检测组件包括检测车辆怠速启停开启信号的第一检测器和检测点火开关开启信号的第二检测器;
车速传感器,所述车速传感器用以检测所述车辆的车速;
发动机控制器,所述发动机控制器用以检测发动机是否处于停机状态;
方向盘扭矩检测器,所述方向盘扭矩检测器用以检测施加到方向盘的扭矩值;
助力电机和电机控制器,所述电机控制器与所述助力电机相连以对所述助力电机进行控制;
转向控制单元,所述转向控制单元分别与所述第一检测器、所述第二检测器、所述车速传感器、所述发动机控制器、所述方向盘扭矩检测器和所述电机控制器相连,所述转向控制单元在接收到所述车辆怠速启停开启信号、所述点火开关开启信号、所述车辆的车速为零、所述发动机处于停机状态且所述施加到方向盘的扭矩值大于预设值时向所述电机控制器发送电机控制信号,以通过所述电机控制器控制所述助力电机输出转向扭矩;
供电电池,所述供电电池与所述电机控制器相连以给所述电机控制器供电,其中,所述转向控制单元在接收到所述车辆怠速启停开启信号、所述点火开关开启信号、所述车辆的车速为零、所述发动机处于停机状态且所述施加到方向盘的扭矩值大于预设值时还向所述发动机控制器发送启动信号,以通过所述发动机控制器启动所述发动机给所述供电电池充电。
2.如权利要求1所述的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统,其特征在于,所述助力电机为直流电机。
3.如权利要求1所述的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统,其特征在于,所述转向控制单元与所述电机控制器和所述发动机控制器之间通过CAN网络进行通信。
4.一种基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
检测车辆怠速启停开启信号、点火开关开启信号、所述车辆的车速、施加到方向盘的扭矩值,并检测发动机是否处于停机状态;
如果检测到所述车辆怠速启停开启信号、所述点火开关开启信号、所述车辆的车速为零、所述发动机处于停机状态且所述施加到方向盘的扭矩值大于预设值,转向控制单元则向电机控制器发送电机控制信号,以通过所述电机控制器控制助力电机输出转向扭矩,其中,如果检测到所述车辆怠速启停开启信号、所述点火开关开启信号、所述车辆的车速为零、所述发动机处于停机状态且所述施加到方向盘的扭矩值大于预设值,所述转向控制单元还向发动机控制器发送启动信号,以通过所述发动机控制器启动所述发动机给供电电池充电。
5.如权利要求4所述的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法,其特征在于,所述助力电机为直流电机。
6.如权利要求4所述的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制方法,其特征在于,所述转向控制单元与所述电机控制器和所述发动机控制器之间通过CAN网络进行通信。
7.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1-3中任一项所述的基于车辆怠速启停的电动转向助力控制系统。
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