CN107128354B - 一种转向控制方法、装置及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种转向控制方法、装置及汽车，该转向控制方法，应用于包括转向助力装置的车辆，所述转向控制方法包括：获取车辆的当前车速和方向盘转动数据；根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比和限制转向速比；根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比；根据所述实际转向速比，向所述转向助力装置输出转向速比输出控制指令。本发明实施例，在不改变现有的助力系统的情况下，即不改变驾驶习惯的情况下，根据车速和方向盘转动数据对驾驶员转动方向盘输入的转向角进行调节，使得在高速猛打方向盘等的情况下能够输出一较小的转向角，提高了驾驶的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种转向控制方法、装置及汽车。
背景技术
在现有转向助力系统中，驾驶员对方向盘进行控制后转向助力系统会根据转动角度等提供助力进行转向。但是，在部分情况下，例如在危急状况下驾驶员往往会本能的猛打方向盘，在此情况下高速猛打方向容易发生转弯推头或翻车事故。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种转向控制方法、装置及汽车，用以实现根据车速和方向盘转动数据通过转向助力装置的变速装置改变输入的方向盘转向角，在不改变驾驶操作习惯的情况下保证驾驶安全。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种转向控制方法，应用于包括转向助力装置的车辆，所述转向控制方法包括：
获取车辆的当前车速和方向盘转动数据；
根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比和限制转向速比；
根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比；
根据所述实际转向速比，向所述转向助力装置输出转向速比输出控制指令；其中所述转向助力装置根据所述控制指令，所输出的方向盘转向角与所述方向盘转动数据之间的比值符合所述实际转向速比。
进一步的，所述方向盘转动数据包括：所述方向盘在第一时间的第一位置、所述方向盘在第二时间的第二位置和由所述第一位置至所述第二位置的时间；
其中根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比的步骤包括：
根据公式i＝[A*γ2+D]/[B*Va+C*(γ1-γ2)/Δt]，获得所述理论转向速比，其中，i表示理论转向速比，Va表示当前车速，γ1表示第一位置，γ2表示第二位置，Δt表示由所述第一位置至所述第二位置的时间，A、B、C、D表示预设常数系数。
进一步的，所述根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算限制转向速比的步骤包括：
根据预先存储的多个预设速度区间与相对应的预设限制转向速比的对应关系，确定与所述当前车速对应的限制转向速比。
进一步的，根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比的步骤包括：
当所述理论转向速比大于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述限制转向速比；
当所述理论转向速比小于或等于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述理论转向速比。
进一步的，所述根据所述实际转向速比，向所述转向助力装置输出转向速比输出控制指令的步骤之后，所述转向控制方法还包括：
获取所述转向助力装置根据所述速比输出控制指令调节后输出的转向角；
根据所述当前车速、所述转向角和预设助力需求表，获得助力需求；
根据所述助力需求，向所述转向助力装置输出为所述助力需求的助力输出指令。
根据本发明另一方面，本发明实施例还提供了一种转向控制装置，包括：
第一获取模块，用于获取车辆的当前车速和方向盘转动数据；
计算模块，用于根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比和限制转向速比；
确定模块，用于根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比；
第一控制模块，用于根据所述实际转向速比，向所述转向助力装置输出转向速比输出控制指令；其中所述转向助力装置根据所述控制指令，所输出的方向盘转向角与所述方向盘转动数据之间的比值符合所述实际转向速比。
进一步的，所述方向盘转动数据包括：所述方向盘在第一时间的第一位置、所述方向盘在第二时间的第二位置和由所述第一位置至所述第二位置的时间；
其中计算模块用于根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比中，所述计算模块具体用于：
根据公式i＝[A*γ2+D]/[B*Va+C*(γ1-γ2)/Δt]，获得所述理论转向速比，其中，i表示理论转向速比，Va表示当前车速，γ1表示第一位置，γ2表示第二位置，Δt表示由所述第一位置至所述第二位置的时间，A、B、C、D表示预设常数系数。
进一步的，所述计算模块用于根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算限制转向速比中，所述计算模块还具体用于：
根据预先存储的多个预设速度区间与相对应的预设限制转向速比的对应关系，确定与所述当前车速对应的限制转向速比。
进一步的，所述确定模块用于根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比中，所述确定模块具体用于：
当所述理论转向速比大于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述限制转向速比；
当所述理论转向速比小于或等于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述理论转向速比。
进一步的，所述转向控制装置还包括：
第二获取模块，用于获取所述转向助力装置根据所述速比输出控制指令调节后输出的转向角；
获得模块，用于根据所述当前车速、所述转向角和预设助力需求表，获得助力需求；
第二控制模块，用于根据所述助力需求，向所述转向助力装置输出为所述助力需求的助力输出指令。
根据本发明又一方面，本发明实施例还提供了一种汽车，包括：转向助力装置、控制器、存储器，所述存储器用于存储能够在所述控制器上运行的计算机程序，所述控制器执行所述计算机程序时实现如上所述的转向控制方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种转向控制方法、装置及汽车，至少具有以下有益效果：
本发明实施例，在不改变现有的助力系统的情况下，即不改变驾驶习惯的情况下，根据车速和方向盘转动数据，获得转向速比，根据转向速比对驾驶员转动方向盘输入的转向角进行调节，使得在高速猛打方向盘等的情况下能够输出一较小的转向角，避免因高速猛打方向而发生转弯推头或翻车事故等，提高了驾驶的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例的转向控制方法的流程图之一；
图2为本发明实施例的转向控制方法的流程图之二；
图3为本发明实施例的转向控制方法的流程图之三；
图4为本发明实施例的转向控制方法的流程图之四；
图5为本发明实施例的转向助力装置的变速装置的结构示意图之一；
图6为本发明实施例的转向助力装置的变速装置的结构示意图之二；
图7为本发明实施例的转向控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
参见图1，本发明实施例提供了一种转向控制方法，应用于包括转向助力装置的车辆，所述转向控制方法包括：
步骤101，获取车辆的当前车速和方向盘转动数据；
步骤102，根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比和限制转向速比；
步骤103，根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比；
步骤104，根据所述实际转向速比，向所述转向助力装置输出转向速比输出控制指令；其中所述转向助力装置根据所述控制指令，所输出的方向盘转向角与所述方向盘转动数据之间的比值符合所述实际转向速比。
其中，所述转向助力装置包括助力装置和变速装置，所述变速装置包括转向输入装置和转向输出装置，所述变速装置能够调节转向速比，使助力装置根据所述转向输出装置获得调节后的方向盘转向角。例如，变速装置包括一与方向盘连接杆连接的输入端和输出端，变速装置能够根据获得的速比对输入和输出的比值进行调整，如当获得的速比控制指令要求速比为2时，则能够将输入的转向角改变，如将90°转向角经变速装置变更为45°，则助力装置获得的为变更后的转向角，即45°，转向助力装置的助力装置根据该调节后的转向角进行助力输出。
本发明实施例，在不改变现有的助力系统的情况下，即不改变驾驶习惯的情况下，根据车速和方向盘转动数据，获得第一转向速比，根据转向速比对驾驶员转动方向盘输入的转向角进行调节，使得在高速猛打方向盘等的情况下能够输出一较小的转向角，避免因高速猛打方向而发生转弯推头或翻车事故等，提高了驾驶的安全性。
进一步的，所述方向盘转动数据包括：所述方向盘在第一时间的第一位置、所述方向盘在第二时间的第二位置和由所述第一位置至所述第二位置的时间；
其中根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比的步骤包括：
根据公式i＝[A*γ2+D]/[B*Va+C*(γ1-γ2)/Δt]，获得所述理论转向速比，其中，i表示理论转向速比，Va表示当前车速，γ1表示第一位置，γ2表示第二位置，Δt表示由所述第一位置至所述第二位置的时间，A、B、C、D表示预设常数系数。
参见图2，进一步的，所述根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算限制转向速比的步骤包括：
步骤201，根据预先存储的多个预设速度区间与相对应的预设限制转向速比的对应关系，确定与所述当前车速对应的限制转向速比。
参见图3，进一步的，根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比的步骤包括：
步骤301，当所述理论转向速比大于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述限制转向速比；
步骤302，当所述理论转向速比小于或等于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述理论转向速比。
其中，本发明实施例将速度预设为多个区间，例如30～50km/h、50～70km/h、70～80km/h、80～100km/h和大于100km/h，在每一速度区间内均预设有与该速度区间对应的速比阈值，即在当前车速下，输出的速比控制指令的速比值不大于该速度区间的速比阈值。不同速度区间设置对于的速比阈值保证了驾驶的平顺性，即当不太高的车速下由于部分情况使得计算获得的速比值过大时，会极大的影响驾驶，降低用户体验，设置产生危险，而速比阈值的设置则保证了驾驶体验，提高了用户体验。
当获得速比值大于当前车速所处的速度区间对于的速比阈值时，按该速比阈值执行速比的控制。例如，在50～70km/h的速度区间内，速比阈值为2.5，当车速为50km/h时，计算获得的要求速比值为2，则此时按速比值为2输出速比控制指令，当计算获得的要求速比值为3时，则按该速度区间的速比阈值2.5输出速比控制指令。
进一步的，所述预设速度区间中，当第一预设速度区间的平均速度大于第二预设速度区间的平均速度时，所述第一预设速度区间相对应的第一速比阈值大于第二预设速度区间相对应的第二速比阈值。
参见图4，进一步的，所述根据所述实际转向速比，向所述转向助力装置输出转向速比输出控制指令的步骤之后，所述转向控制方法还包括：
步骤401，获取所述转向助力装置根据所述速比输出控制指令调节后输出的转向角；
步骤402，根据所述当前车速、所述转向角和预设助力需求表，获得助力需求；
其中，预设助力需求表可由试验数据获得并制表预设。
步骤403，根据所述助力需求，向所述转向助力装置输出为所述助力需求的助力输出指令。
在本发明实施例中，不改变现有的助力生成，但是改变了方向盘转向角的输入，保证了驾驶的安全性。
参见图5和图6，对于上述中的变速装置，可以是如图5或图6所示的无极变速装置。参见图5，第一输入端501与方向盘转动连接杆连接，接收方向盘的转向，变速装置根据速比控制指令，改变第一输入端501和第一输出端502之间的比值，使得后续处理中获得的转向角为处理后的转向角。参见图6，还可以是如图6所示的变速装置，第二输入端601与方向盘转动连接杆连接，接收方向盘的转向，变速装置根据速比控制指令，改变第二输入端601和第二输出端602之间的比值，通过输出杆603输出调节后的转向角。
参见图7，根据本发明另一方面，本发明实施例还提供了一种转向控制装置，包括：
第一获取模块1，用于获取车辆的当前车速和方向盘转动数据；
计算模块2，用于根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比和限制转向速比；
确定模块3，用于根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比；
第一控制模块4，用于根据所述实际转向速比，向所述转向助力装置输出转向速比输出控制指令；其中所述转向助力装置根据所述控制指令，所输出的方向盘转向角与所述方向盘转动数据之间的比值符合所述实际转向速比。
进一步的，所述方向盘转动数据包括：所述方向盘在第一时间的第一位置、所述方向盘在第二时间的第二位置和由所述第一位置至所述第二位置的时间；
其中计算模块2用于根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比中，所述计算模块2具体用于：
根据公式i＝[A*γ2+D]/[B*Va+C*(γ1-γ2)/Δt]，获得所述理论转向速比，其中，i表示理论转向速比，Va表示当前车速，γ1表示第一位置，γ2表示第二位置，Δt表示由所述第一位置至所述第二位置的时间，A、B、C、D表示预设常数系数。
进一步的，所述计算模块2用于根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算限制转向速比中，所述计算模块2还具体用于：
根据预先存储的多个预设速度区间与相对应的预设限制转向速比的对应关系，确定与所述当前车速对应的限制转向速比。
进一步的，所述确定模块3用于根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比中，所述确定模块3具体用于：
当所述理论转向速比大于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述限制转向速比；
当所述理论转向速比小于或等于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述理论转向速比。
进一步的，所述转向控制装置还包括：
第二获取模块，用于获取所述转向助力装置根据所述速比输出控制指令调节后输出的转向角；
获得模块，用于根据所述当前车速、所述转向角和预设助力需求表，获得助力需求；
第二控制模块，用于根据所述助力需求，向所述转向助力装置输出为所述助力需求的助力输出指令。
根据本发明又一方面，本发明实施例还提供了一种汽车，包括：转向助力装置、控制器、存储器，所述存储器用于存储能够在所述控制器上运行的计算机程序，所述控制器执行所述计算机程序时实现如上所述的转向控制方法中的步骤。
综上，本发明实施例，在不改变现有的助力系统的情况下，即不改变驾驶习惯的情况下，根据车速和方向盘转动数据，获得转向速比，根据转向速比对驾驶员转动方向盘输入的转向角进行调节，使得在高速猛打方向盘等的情况下能够输出一较小的转向角，避免因高速猛打方向而发生转弯推头或翻车事故等，提高了驾驶的安全性。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种转向控制方法，应用于包括转向助力装置的车辆，其特征在于，所述转向控制方法包括：
获取车辆的当前车速和方向盘转动数据；
根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比和限制转向速比；
根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比；
根据所述实际转向速比，向所述转向助力装置输出转向速比输出控制指令；其中所述转向助力装置根据所述转向速比输出控制指令，使得所输出的方向盘转向角与所述方向盘转动数据之间的比值符合所述实际转向速比；
其中，所述根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算限制转向速比的步骤包括：根据预先存储的多个预设速度区间与相对应的预设限制转向速比的对应关系，确定与所述当前车速对应的限制转向速比。
2.根据权利要求1所述的转向控制方法，其特征在于，所述方向盘转动数据包括：所述方向盘在第一时间的第一位置、所述方向盘在第二时间的第二位置和由所述第一位置至所述第二位置的时间；
其中根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比的步骤包括：
根据公式i＝[A*γ2+D]/[B*Va+C*(γ1-γ2)/Δt]，获得所述理论转向速比，其中，i表示理论转向速比，Va表示当前车速，γ1表示第一位置，γ2表示第二位置，Δt表示由所述第一位置至所述第二位置的时间，A、B、C、D表示预设常数系数。
3.根据权利要求1所述的转向控制方法，其特征在于，根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比的步骤包括：
当所述理论转向速比大于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述限制转向速比；
当所述理论转向速比小于或等于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述理论转向速比。
4.根据权利要求1所述的转向控制方法，其特征在于，所述根据所述实际转向速比，向所述转向助力装置输出转向速比输出控制指令的步骤之后，所述转向控制方法还包括：
获取所述转向助力装置根据所述速比输出控制指令调节后输出的转向角；
根据所述当前车速、所述转向角和预设助力需求表，获得助力需求；
根据所述助力需求，向所述转向助力装置输出为所述助力需求的助力输出指令。
5.一种转向控制装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取车辆的当前车速和方向盘转动数据；
计算模块，用于根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比和限制转向速比；
确定模块，用于根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比；
第一控制模块，用于根据所述实际转向速比，向转向助力装置输出转向速比输出控制指令；其中所述转向助力装置根据所述转向速比输出控制指令，使得所输出的方向盘转向角与所述方向盘转动数据之间的比值符合所述实际转向速比；
其中所述计算模块还具体用于：根据预先存储的多个预设速度区间与相对应的预设限制转向速比的对应关系，确定与所述当前车速对应的限制转向速比。
6.根据权利要求5所述的转向控制装置，其特征在于，所述方向盘转动数据包括：所述方向盘在第一时间的第一位置、所述方向盘在第二时间的第二位置和由所述第一位置至所述第二位置的时间；
其中计算模块用于根据所述当前车速和所述方向盘转动数据，计算与所述当前车速和所述方向盘转动数据对应的理论转向速比中，所述计算模块具体用于：
根据公式i＝[A*γ2+D]/[B*Va+C*(γ1-γ2)/Δt]，获得所述理论转向速比，其中，i表示理论转向速比，Va表示当前车速，γ1表示第一位置，γ2表示第二位置，Δt表示由所述第一位置至所述第二位置的时间，A、B、C、D表示预设常数系数。
7.根据权利要求5所述的转向控制装置，其特征在于，所述确定模块用于根据所述理论转向速比和所述限制转向速比，确定实际转向速比中，所述确定模块具体用于：
当所述理论转向速比大于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述限制转向速比；
当所述理论转向速比小于或等于所述限制转向速比时，所述实际转向速比为所述理论转向速比。
8.根据权利要求5所述的转向控制装置，其特征在于，所述转向控制装置还包括：
第二获取模块，用于获取所述转向助力装置根据所述速比输出控制指令调节后输出的转向角；
获得模块，用于根据所述当前车速、所述转向角和预设助力需求表，获得助力需求；
第二控制模块，用于根据所述助力需求，向所述转向助力装置输出为所述助力需求的助力输出指令。
9.一种汽车，其特征在于，包括：转向助力装置、控制器、存储器，所述存储器用于存储能够在所述控制器上运行的计算机程序，所述控制器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4任一项所述的转向控制方法中的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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