CN107472354A - 车辆的转向助力控制方法、系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种车辆的转向助力控制方法、系统及车辆，该方法包括以下步骤：获取车辆的车速、方向盘输入扭矩及驾驶员的体重；根据驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流；根据车速、方向盘输入扭矩及辅助助力电流得到车辆的目标助力电流；根据目标助力电流向车辆提供目标助力扭矩。本发明能够根据驾驶员体重确定辅助助力电流，从而提供适合于该驾驶员的目标转向助力，进而满足不同驾驶员的转向助力需求，提升了车辆转向的智能性，提高了驾驶员的驾驶体验。

Description

车辆的转向助力控制方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆的转向助力控制方法、系统及车辆。
背景技术
电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统。目前汽车的电动助力转向系统提供的转向助力是固定的，即无法满足不同驾驶主体的转向助力需求，降低了驾驶员的驾驶体验。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的转向助力控制方法，该方法能够根据驾驶员体重确定辅助助力电流，从而提供适合于该驾驶员的目标转向助力，进而满足不同驾驶员的转向助力需求，提升了车辆转向的智能性，提高了驾驶员的驾驶体验。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆的转向助力控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种车辆的转向助力控制方法，包括以下步骤：获取车辆的车速、方向盘输入扭矩及驾驶员的体重；根据所述驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流；根据所述车速、方向盘输入扭矩及所述辅助助力电流得到所述车辆的目标助力电流；根据所述目标助力电流向所述车辆提供目标助力扭矩。
根据本发明实施例的车辆的转向助力控制方法，获取驾驶员的体重，并根据驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流，并根据车速、方向盘输入扭矩及辅助助力电流得到车辆的目标助力电流，最后根据目标助力电流向车辆提供目标助力扭矩，即能够根据驾驶员体重确定辅助助力电流，从而提供适合于该驾驶员的目标转向助力，进而满足不同驾驶员的转向助力需求，提升了车辆转向的智能性，提高了驾驶员的驾驶体验。
另外，根据本发明上述实施例的车辆的转向助力控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，根据所述车速、方向盘输入扭矩及所述辅助助力电流得到所述车辆的目标助力电流，具体为：
I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+IM，
其中，I为所述目标助力电流，v为所述车速，Td为所述方向盘输入扭矩，F(v)为车速v对应的助力曲线，G(Td)为方向盘输入扭矩Td对应的助力曲线，IM为所述辅助助力电流。
在一些示例中，所述根据所述驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流，进一步包括：当所述驾驶员的体重大于或等于所述预设质量时，确定所述辅助助力电流IM为零；当所述驾驶员的体重小于所述预设质量时，根据通过预设的辅助助力电流计算公式计算所述辅助助力电流IM。
在一些示例中，所述预设的辅助助力电流计算公式为：
IM＝k·(Y-M),Y>M，
其中，IM为所述辅助助力电流，k为辅助助力电流系数，Y为所述预设质量，M为所述驾驶员的体重。
为了实现上述目的，本发明第二方面的实施例提出了一种车辆的转向助力控制系统，包括：获取模块，用于获取车辆的车速、方向盘输入扭矩及驾驶员的体重；第一计算模块，用于根据所述驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流；第二计算模块，用于根据所述车速、方向盘输入扭矩及所述辅助助力电流得到所述车辆的目标助力电流；控制模块，用于根据所述目标助力电流向所述车辆提供目标助力扭矩。
根据本发明实施例的车辆的转向助力控制系统，获取驾驶员的体重，并根据驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流，并根据车速、方向盘输入扭矩及辅助助力电流得到车辆的目标助力电流，最后根据目标助力电流向车辆提供目标助力扭矩，即能够根据驾驶员体重确定辅助助力电流，从而提供适合于该驾驶员的目标转向助力，进而满足不同驾驶员的转向助力需求，提升了车辆转向的智能性，提高了驾驶员的驾驶体验感。
另外，根据本发明上述实施例的车辆的转向助力控制系统还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述第二计算模块用于通过如下公式计算所述目标助力电流：
I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+IM，
其中，I为所述目标助力电流，v为所述车速，Td为所述方向盘输入扭矩，F(v)为车速v对应的助力曲线，G(Td)为方向盘输入扭矩Td对应的助力曲线，IM为所述辅助助力电流。
在一些示例中，所述第一计算模块用于：当所述驾驶员的体重大于或等于所述预设质量时，确定所述辅助助力电流IM为零；当所述驾驶员的体重小于所述预设质量时，根据通过预设的辅助助力电流计算公式计算所述辅助助力电流IM。
在一些示例中，所述预设的辅助助力电流计算公式为：
IM＝k·(Y-M),Y>M，
其中，IM为所述辅助助力电流，k为辅助助力电流系数，Y为所述预设质量，M为所述驾驶员的体重。
在一些示例中，所述获取模块包括：车速传感器，所述车速传感器用于获取所述车辆的车速；扭矩传感器，所述扭矩传感器用于获取所述车辆的方向盘输入扭矩；质量传感器，所述质量传感器用于获取所述驾驶员的体重。
为了实现上述目的，本发明第三方面的实施例公开了一种车辆，包括本发明上述第二方面实施例所述的车辆的转向助力控制系统。
根据本发明实施例的车辆，能够根据驾驶员体重确定辅助助力电流，从而提供适合于该驾驶员的目标转向助力，进而满足不同驾驶员的转向助力需求，提升了车辆转向的智能性，提高了驾驶员的驾驶体验感。
本发明的附加方面和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
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的车辆的转向助力控制方法的流程图；
图2根据本发明实施例的车辆的转向助力控制系统的结构框图。
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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图描述根据本发明实施例的车辆的转向助力控制方法、系统及车辆。
图1是根据本发明一个实施例的车辆的转向助力控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S1：获取车辆的车速、方向盘输入扭矩及驾驶员的体重。其中，例如通过车速传感器获取车辆的车速；通过扭矩传感器获取方向盘输入扭矩；通过在驾驶员的座椅上设置质量传感器来获取驾驶员的体重。
步骤S2：根据驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流。
步骤S3：根据车速、方向盘输入扭矩及辅助助力电流得到车辆的目标助力电流。
步骤S4：根据目标助力电流向车辆提供目标助力扭矩。
从而，本发明实施例的车辆的转向助力控制方法，能够根据驾驶员体重确定辅助助力电流，从而提供适合于该驾驶员的目标转向助力，进而满足不同驾驶员的转向助力需求，提升了车辆转向的智能性，提高了驾驶员的驾驶体验。
在本发明的一个实施例中，在步骤S4中，根据车速、方向盘输入扭矩及所述辅助助力电流得到车辆的目标助力电流，具体计算公式为：
I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+IM，
其中，I为目标助力电流，v为车速，Td为方向盘输入扭矩，F(v)为车速v对应的助力曲线，G(Td)为方向盘输入扭矩Td对应的助力曲线，IM为辅助助力电流。
其中，在本发明的一个实施例中，当驾驶员的体重大于或等于预设质量时，确定辅助助力电流IM为零。
当驾驶员的体重小于预设质量时，根据通过预设的辅助助力电流计算公式计算辅助助力电流IM。更为具体地，预设的辅助助力电流计算公式为：
IM＝k·(Y-M),Y>M，
其中，IM为辅助助力电流，k为辅助助力电流系数，Y为预设质量，M为驾驶员的体重。
换言之，即当M≥Y时，IM＝0；当M<Y时，IM＝k·(Y-M)。
具体地说，当驾驶员的体重大于或等于预设质量时，即可判定驾驶员为男性驾驶员，则无需对转向助力进行补偿，即确定辅助助力电流为0，此时，目标助力电流为：
I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+0。
当驾驶员的体重小于预设质量时，即可判定驾驶员为女性驾驶员，则需要对转向助力进行补偿，此时，目标助力电流为：I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+IM，其中，IM＝k·(Y-M),Y>M。
在具体实施例中，例如取预设质量为Y＝63kg。则在本实施例中，该方法的实施流程可概述为：当驾驶员坐到驾驶位后，ECU通过置于驾驶员座椅内的质量传感器读取驾驶员的体重M，并将此信号输入给ECU，随后ECU比较M与63kg之间的关系：
1)若M≥63kg，ECU将此驾驶员判定为男性，则IM＝0，此时ECU控制输出的目标助力电流是：
I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+0。
2)若M<63kg，ECU将此驾驶员判定为女性，则IM≠0，此时ECU控制输出的目标助力电流是：I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+IM，其中，IM＝k·(63-M)。
也即，ECU根据不同驾驶员的体重输出不同的目标助力电流，来满足不同驾驶主体所需的助力需求。
也就是说，本发明实施例的车辆的转向助力控制方法的原理可概述为：ECU根据驾驶员的体重判定驾驶员的性别，当ECU识别到驾驶员是女士之后，立刻将原先正常输出的目标助力电流整体向上平移IM，从而增加转向助力扭矩，使驾驶员操作方向盘更加轻松、舒适。需要说明的是，相同人群的力量大小和体重一般是正相关关系，而本发明实施例中的辅助助力电流IM与体重之间是负相关，故辅助助力电流方程为：
其中，M是驾驶员的体重。
综上，根据本发明实施例的车辆的转向助力控制方法，获取驾驶员的体重，并根据驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流，并根据车速、方向盘输入扭矩及辅助助力电流得到车辆的目标助力电流，最后根据目标助力电流向车辆提供目标助力扭矩，即能够根据驾驶员体重确定辅助助力电流，从而提供适合于该驾驶员的目标转向助力，进而满足不同驾驶员的转向助力需求，提升了车辆转向的智能性，提高了驾驶员的驾驶体验。
本发明的进一步实施例还提出了一种车辆的转向助力控制系统。
图2是根据本发明一个实施例的车辆的转向助力控制系统的结构框图。如图2所示，该车辆的转向助力控制系统100包括：获取模块110、第一计算模块120、第二计算模块130和控制模块140。
其中，获取模块110用于获取车辆的车速、方向盘输入扭矩及驾驶员的体重。其中，获取模块110例如包括车速传感器、扭矩传感器、设置在驾驶员座椅上的质量传感器等。通过车速传感器获取车辆的车速；通过扭矩传感器获取方向盘输入扭矩；通过质量传感器来获取驾驶员的体重。
第一计算模块120用于根据驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流。
第二计算模块130用于根据车速、方向盘输入扭矩及辅助助力电流得到车辆的目标助力电流。
控制模块140用于根据目标助力电流向车辆提供目标助力扭矩。
从而，本发明实施例的车辆的转向助力控制系统，能够根据驾驶员体重确定辅助助力电流，从而提供适合于该驾驶员的目标转向助力，进而满足不同驾驶员的转向助力需求，提升了车辆转向的智能性，提高了驾驶员的驾驶体验。
在本发明的一个实施例中，第二计算模块130用于通过如下公式计算目标助力电流：
I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+IM，
其中，I为目标助力电流，v为车速，Td为方向盘输入扭矩，F(v)为车速v对应的助力曲线，G(Td)为方向盘输入扭矩Td对应的助力曲线，IM为辅助助力电流。
其中，在本发明的一个实施例中，第一计算模块120用于：
当驾驶员的体重大于或等于预设质量时，确定辅助助力电流IM为零。
当驾驶员的体重小于预设质量时，根据通过预设的辅助助力电流计算公式计算辅助助力电流IM。更为具体地，预设的辅助助力电流计算公式为：
IM＝k·(Y-M),Y>M，
其中，IM为辅助助力电流，k为辅助助力电流系数，Y为预设质量，M为驾驶员的体重。
换言之，即当M≥Y时，IM＝0；当M<Y时，IM＝k·(Y-M)。
具体地说，当驾驶员的体重大于或等于预设质量时，即可判定驾驶员为男性驾驶员，则无需对转向助力进行补偿，即确定辅助助力电流为0，此时，目标助力电流为：
I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+0。
当驾驶员的体重小于预设质量时，即可判定驾驶员为女性驾驶员，则需要对转向助力进行补偿，此时，目标助力电流为：I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+IM，其中，IM＝k·(Y-M),Y>M。
需要说明的是，本发明实施例的车辆的转向助力控制系统的具体实现方式与本发明实施例的车辆的转向助力控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。
根据本发明实施例的车辆的转向助力控制系统，获取驾驶员的体重，并根据驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流，并根据车速、方向盘输入扭矩及辅助助力电流得到车辆的目标助力电流，最后根据目标助力电流向车辆提供目标助力扭矩，即能够根据驾驶员体重确定辅助助力电流，从而提供适合于该驾驶员的目标转向助力，进而满足不同驾驶员的转向助力需求，提升了车辆转向的智能性，提高了驾驶员的驾驶体验感。
本发明的进一步实施例还提供了一种车辆。该车辆包括本发明上述任意一个实施例所描述的车辆的转向助力控制系统。
需要说明的是，本发明实施例的车辆的具体实现方式与本发明实施例的车辆的转向助力控制系统的具体实现方式类似，具体请参见车辆的转向助力控制系统部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。
综上，根据本发明实施例的车辆，能够根据驾驶员体重确定辅助助力电流，从而提供适合于该驾驶员的目标转向助力，进而满足不同驾驶员的转向助力需求，提升了车辆转向的智能性，提高了驾驶员的驾驶体验感。
另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种车辆的转向助力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取车辆的车速、方向盘输入扭矩及驾驶员的体重；
根据所述驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流；
根据所述车速、方向盘输入扭矩及所述辅助助力电流得到所述车辆的目标助力电流；
根据所述目标助力电流向所述车辆提供目标助力扭矩。
2.根据权利要求1所述的车辆的转向助力控制方法，其特征在于，根据所述车速、方向盘输入扭矩及所述辅助助力电流得到所述车辆的目标助力电流，具体为：
I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+IM，
其中，I为所述目标助力电流，v为所述车速，Td为所述方向盘输入扭矩，F(v)为车速v对应的助力曲线，G(Td)为方向盘输入扭矩Td对应的助力曲线，IM为所述辅助助力电流。
3.根据权利要求2所述的车辆的转向助力控制方法，其特征在于，所述根据所述驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流，进一步包括：
当所述驾驶员的体重大于或等于所述预设质量时，确定所述辅助助力电流IM为零；
当所述驾驶员的体重小于所述预设质量时，根据通过预设的辅助助力电流计算公式计算所述辅助助力电流IM。
4.根据权利要求3所述的车辆的转向助力控制方法，其特征在于，所述预设的辅助助力电流计算公式为：
IM＝k·(Y-M),Y>M，
其中，IM为所述辅助助力电流，k为辅助助力电流系数，Y为所述预设质量，M为所述驾驶员的体重。
5.一种车辆的转向助力控制系统，其特征在于，包括：
获取模块(110)，用于获取车辆的车速、方向盘输入扭矩及驾驶员的体重；
第一计算模块(120)，用于根据所述驾驶员的体重与预设质量的大小关系确定辅助助力电流；
第二计算模块(130)，用于根据所述车速、方向盘输入扭矩及所述辅助助力电流得到所述车辆的目标助力电流；
控制模块(140)，用于根据所述目标助力电流向所述车辆提供目标助力扭矩。
6.根据权利要求5所述的车辆的转向助力控制系统，其特征在于，所述第二计算模块(130)用于通过如下公式计算所述目标助力电流：
I(v,Td)＝F(v)·G(Td)+IM
其中，I为所述目标助力电流，v为所述车速，Td为所述方向盘输入扭矩，F(v)为车速v对应的助力曲线，G(Td)为方向盘输入扭矩Td对应的助力曲线，IM为所述辅助助力电流。
7.根据权利要求6所述的车辆的转向助力控制系统，其特征在于，所述第一计算模块(120)用于：
当所述驾驶员的体重大于或等于所述预设质量时，确定所述辅助助力电流IM为零；
当所述驾驶员的体重小于所述预设质量时，根据通过预设的辅助助力电流计算公式计算所述辅助助力电流IM。
8.根据权利要求7所述的车辆的转向助力控制系统，其特征在于，所述预设的辅助助力电流计算公式为：
IM＝k·(Y-M),Y>M，
其中，IM为所述辅助助力电流，k为辅助助力电流系数，Y为所述预设质量，M为所述驾驶员的体重。
9.根据权利要求5-8任一项所述的车辆的转向助力控制系统，其特征在于，所述获取模块(110)包括：
车速传感器，所述车速传感器用于获取所述车辆的车速；
扭矩传感器，所述扭矩传感器用于获取所述车辆的方向盘输入扭矩；
质量传感器，所述质量传感器用于获取所述驾驶员的体重。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求5-9任一项所述的车辆的转向助力控制系统。
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