CN108394409B - 车辆及纠正其跑偏的方法和装置以及电动助力转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆及纠正其跑偏的控制方法和控制装置及电动助力转向系统，其中，该纠正车辆跑偏的控制方法包括：获取车速信息，并根据车速信息计算车辆的加速度；获取车辆的左前轮轮速和右前轮轮速，并计算左前轮轮速与右前轮轮速的轮速差，根据轮速差判断车辆的转向；获取车辆的转向盘的扭矩信号，根据扭矩信号判断扭矩方向；当加速度大于预设加速度且扭矩方向与车辆的转向不一致时，根据标定纠正扭矩和扭矩方向对车辆的转向进行纠正。在车辆急加速或急减速发生跑偏时可以及时纠正，保证驾驶安全。

Description

车辆及纠正其跑偏的方法和装置以及电动助力转向系统

技术领域

本发明属于车辆技术领域，尤其涉及一种纠正车辆跑偏的控制方法，以及纠正车辆跑偏的控制装置、包括该装置的电动助力转向系统和车辆。

背景技术

车辆由于左右车轮载荷不一致、左右驱动轴惯量不一致、左右前悬架零部件无法做到完全对称等因素，总是存在一定量的跑偏问题。尤其在车辆急加速或急减速情况下，跑偏现象更加明显。目前，为了解决跑偏问题，一般通过控制车辆左右两侧悬架零部件的一致性，缩小左右驱动轴转动惯量差异，缩小左右前轮载荷差异，使左右前轮运动状态及受力情况尽可能对称。但是，受制于发动机布置，零部件加工精度等限制，无法做到左右完全对称，因而，部分车辆在急加速或急减速情况下依然会出现跑偏问题，表现为方向盘的小角度自动转向，严重影响整车安全及驾驶感受。

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，本发明需要提出一种纠正车辆跑偏的控制方法，该控制方法，可以在急加速或急减速时纠正车辆跑偏，提高安全。

本发明还提出纠正车辆跑偏的控制装置以及电动助力转向系统和车辆。

为了解决上述问题，本发明第一方面实施例的纠正车辆跑偏的控制方法，包括：获取车速信息，并根据所述车速信息计算车辆的加速度；获取所述车辆的左前轮轮速和右前轮轮速，并计算所述左前轮轮速与所述右前轮轮速的轮速差，根据所述轮速差判断所述车辆的转向；获取所述车辆的转向盘的扭矩信号，根据所述扭矩信号判断扭矩方向；当所述加速度大于预设加速度且所述扭矩方向与所述车辆的转向不一致时，根据标定纠正扭矩和所述扭矩方向对所述车辆的转向进行纠正。

本发明实施例的纠正车辆跑偏的控制方法，通过对车辆车速、轮速以及扭矩信号的检测，在判断车辆在急加速或急减速发生跑偏，根据标定纠正扭矩和转向盘的扭矩方向进行跑偏纠正，提高驾驶安全性，方法简单易实施。

在本发明的一些实施例中，根据所述轮速差判断所述车辆的转向包括：当所述左轮轮速大于所述右轮轮速时，则确定所述车辆向右转向；或者，当所述右轮轮速大于所述左轮轮速时，则确定所述车辆向左转向。

在本发明的一些实施例中，根据标定纠正扭矩和所述扭矩方向对所述车辆的转向进行纠正包括：根据所述标定纠正扭矩的大小计算纠正电流的大小，并根据所述扭矩方向确定所述纠正电流的方向，并将纠正电流信号输入至转向驱动电机，以由所述转向驱动电机产生与所述扭矩方向相反的纠正扭矩。

在本发明的一些实施例中还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现所述的纠正车辆跑偏的控制方法。

为了解决上述问题，本发明第二方面实施例提出的纠正车辆跑偏的控制装置包括：加速度计算模块，用于获取车速信息并根据所述车速信息计算车辆的加速度；转向判断模块，用于获取所述车辆的左前轮轮速和右前轮轮速，并计算所述左前轮轮速与所述右前轮轮速的轮速差，根据所述轮速差判断所述车辆的转向；扭矩处理模块，用于获取车辆的转向盘的扭矩信号，并根据所述扭矩信号判断扭矩方向；纠正模块，用于在所述加速度大于预设加速度且所述扭矩方向与所述车辆的转向不一致时，根据标定纠正扭矩和所述扭矩方向对所述车辆的转向进行纠正。

本发明实施例的纠正车辆跑偏的控制装置，基于车辆车速、轮速以及扭矩信号，判断车辆在急加速或急减速发生跑偏时，根据标定纠正扭矩和扭矩信号的扭矩方向进行跑偏纠正，提高驾驶安全性。

在本发明的一些实施例中，转向判断模块，进一步用于在所述左轮轮速大于所述右轮轮速时确定所述车辆向右转向，或者，在所述右轮轮速大于所述左轮轮速时确定所述车辆向左转向。

在本发明的一些实施例中，所述纠正模块，进一步用于根据所述标定纠正扭矩的大小计算纠正电流的大小，并根据所述扭矩方向确定所述纠正电流的方向，并将纠正电流信号输入至转向驱动电机，以由所述转向驱动电机产生与所述扭矩方向相反的纠正扭矩。

基于上述方面实施例，本发明第三方面实施例的电动助力转向系统，包括：车速传感器、轮速传感器和扭矩传感器、转向电机；以及，所述的纠正车辆跑偏的控制装置。

本发明实施例的电动助力转向系统，基于现有的结构，通过采用上述方面实施例的控制装置，可以在车辆急加速或急减速发生跑偏时及时纠正，保证车辆驾驶安全。

基于上述方面实施例，本发明第四方面实施例的车辆，包括所述的电动助力转向系统。

根据本发明实施例的车辆，通过采用上述方面实施例的电动助力转向系统，在急加速或急减速行驶时可以及时纠正跑偏，保证驾驶安全。

附图说明

图1是根据本发明实施例的纠正车辆跑偏的控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的纠正车辆跑偏的控制装置的框图；

图3是根据本发明的一个实施例的控制装置工作过程示意图；

图4是根据本发明电动助力转向系统的框图；

图5是根据本发明实施例的车辆的框图。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明第一方面实施例的纠正车辆跑偏的控制方法。

图1是根据本发明实施例的纠正车辆跑偏的控制方法的流程图，如图1所示，本发明实施例的纠正车辆跑偏的控制方法包括：

S1，获取车速信息，并根据所述车速信息计算车辆的加速度。

例如，通过车速传感器检测车速，并将车速信息发送至车辆的电动助力转向系统(EPS，Electric Power Steering)的控制装置，通过对车速进行求导可以计算出车辆的加速度。

在本发明的一些实施例中，当车辆的加速度大于预设加速度时认为车辆在急加速或急减速行驶，其中，预设加速度可以根据具体车辆进行标定。

S2，获取车辆的左前轮轮速和右前轮轮速，并计算左前轮轮速与右前轮轮速的轮速差，根据轮速差判断车辆的转向。

例如，通过轮速传感器检测对应车轮的轮速，并将车轮信息发送至EPS的控制装置，控制装置计算左右前轮的轮速差，根据轮速差判断车辆向左或向右转向。

在本发明的一些实施例中，当左轮轮速大于右轮轮速时，则确定车辆向右转向；或者，当右轮轮速大于左轮轮速时，则确定车辆向左转向。

S3，获取车辆的转向盘的扭矩信号，根据扭矩信号判断扭矩方向。

具体地，车辆转向时，根据转向盘的转向以及转矩的大小，动力转向系统输出扭矩以提供车辆的转向助力。可以通过扭矩传感器检测转向盘的输出扭矩，并将扭矩信号传输至控制装置，控制装置可以根据扭矩信号判断扭矩大小和扭矩方向。

S4，当加速度大于预设加速度且扭矩方向与车辆的转向不一致时，根据标定纠正扭矩和扭矩方向对车辆的转向进行纠正。

其中，当车辆的加速度大于预设加速度时表示车辆在急加速或急减速行驶，此时，如果存在左右车轮载荷、左右驱动轴或者左右前悬架零部件或其他因素造成左右运行不对称的情况，往往会出现一定量的跑偏问题。

在本发明的一些实施例中，对比转向盘的扭矩方向和车辆的转向，当扭矩方向与车辆的转向一致时，则判断为驾驶员主动转向；当转向盘的扭矩方向与车辆的转向不一致时，则判断为车辆跑偏。

为了避免影响车辆正常行驶状态，同时车辆通常在急加速或紧急制动时才会出现较严重的跑偏，因而本发明实施例的纠正策略可以在上述两种工况下介入工作。对于车辆急加速或急减速引起的一定量的跑偏问题，在本发明实施例中，根据标定纠正扭矩和转向盘的扭矩方向对车辆的转向进行纠正，其中，由于在判断车辆刚刚跑偏时即进行纠正，跑偏量较小，通过对车辆额外施加轻微的转向力矩即可纠正跑偏，因此，对于车辆可以设定一定的纠正扭矩。在本发明的一些实施例中，标定纠正扭矩可以在车辆参数标定期间根据实验数据进行设定。具体地，根据标定纠正扭矩的大小计算纠正电流的大小，并根据转向盘的扭矩方向确定纠正电流的方向，为了纠正车辆跑偏，则纠正电流的方向与EPS输出扭矩的扭矩方向相反，并将纠正电流信号输入至转向驱动电机，以由转向驱动电机产生与转向盘的扭矩方向相反的纠正扭矩，即提供与车辆跑偏方向相反的转向助力，从而可以对车辆一定量的跑偏进行纠正。

总的来说，本发明实施例的纠正车辆跑偏的控制方法，通过对车辆车速、轮速以及扭矩信号的检测，在判断车辆在急加速或急减速发生跑偏时，根据标定纠正扭矩和转向盘的扭矩方向进行跑偏纠正，提高驾驶安全性，方法简单易实施。

在本发明的一些实施例中还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被执行时实现上面实施例的纠正车辆跑偏的控制方法。

下面参照附图描述根据本发明第二方面实施例的纠正车辆跑偏的控制装置。

图2是根据本发明实施例的纠正车辆跑偏的控制装置的框图，如图2所示，该控制装置10包括加速度计算模块11、转向判断模块12、扭矩处理模块13和纠正模块14。

其中，加速度计算模块11用于获取车速信息并根据车速信息计算车辆的加速度。例如，可以通过车速传感器检测车速，并将车速信息发送至车辆的加速度计算模块11，通过对车速进行求导可以计算出车辆的加速度。在本发明的一些实施例中，当车辆的加速度大于预设加速度时认为车辆在急加速或急减速行驶，其中，预设加速度可以根据具体车辆进行标定。

转向判断模块12用于获取车辆的左前轮轮速和右前轮轮速，并计算左前轮轮速与右前轮轮速的轮速差，根据轮速差判断车辆的转向。进一步地，在左轮轮速大于右轮轮速时确定车辆向右转向，或者，在右轮轮速大于左轮轮速时确定车辆向左转向。

扭矩处理模块13用于获取车辆的转向盘的扭矩信号，并根据扭矩信号判断扭矩方向。

纠正模块14用于在加速度大于预设加速度且扭矩方向与车辆的转向不一致时，说明车辆急加速或急减速行驶引起一定量的跑偏，则根据标定纠正扭矩和扭矩方向对车辆的转向进行纠正。在本发明的一些实施例中，标定纠正扭矩可以在车辆参数标定期间根据实验数据进行设定。

具体地，参见图3所示，车速信息、轮速信息以及扭矩信号输入至控制装置10，加速度计算模块11计算出车辆的加速度，转向判断模块12根据轮速信息判断车辆转向，扭矩处理模块13判断扭矩信号的大小和方向，纠正模块14根据标定纠正扭矩的大小计算纠正电流的大小，并根据扭矩信号的扭矩方向确定纠正电流的方向，为了纠正车辆跑偏，则纠正电流的方向与检测扭矩信号的扭矩方向相反，并将纠正电流信号输入至转向驱动电机，以由转向驱动电机产生与转向盘的扭矩方向相反的纠正扭矩，即提供与车辆跑偏方向相反的转向助力，从而可以对车辆一定量的跑偏进行纠正。

本发明实施例的纠正车辆跑偏的控制装置100，基于车辆车速、轮速以及扭矩信号，判断车辆在急加速或急减速发生跑偏时，根据标定纠正扭矩和扭矩信号的扭矩方向进行跑偏纠正，提高驾驶安全性。

下面参照附图描述根据本发明第三方面实施例的电动助力转向系统，如图4所示，本发明实施例的电动助力转向系统100包括上述方面实施例的纠正车辆跑偏的控制装置10、车速传感器20、轮速传感器30、扭矩传感器40和转向驱动电机50，以及其他结构部件，在此不一一列举，控制装置10的工作过程参见上述方面实施例的说明，在此不再赘述。

本发明实施例的电动助力转向系统100，基于现有的结构，通过采用上述方面实施例的控制装置10，可以在车辆急加速或急减速发生跑偏时及时纠正，保证车辆驾驶安全。开创了EPS系统传统转向助力功能以外的功能，填补了传统车辆(不带智能驾驶功能)在车辆跑偏纠正功能上的空白，对提升驾驶感受及整车安全性有很大帮助。

下面参照附图5描述根据本发明第四方面实施例的车辆，如图5所示，本发明实施例的车辆1000包括上述方面实施例的电动助力转向系统100，通过检测车辆的车速、左右前轮轮速以及方向盘扭矩，来判断车辆是否存在急加速或急减速跑偏问题，在跑偏问题发生时，利用电动助力转向系统自身的转向功能给车辆施加轻微的纠正力矩，即可及时纠正车辆跑偏。

根据本发明实施例的车辆1000，通过采用上述方面实施例的电动助力转向系统100，在急加速或急减速行驶时可以及时纠正跑偏，保证驾驶安全。

需要说明的是，在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

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)

1.一种纠正车辆跑偏的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取车速信息，并根据所述车速信息计算车辆的加速度；

获取所述车辆的左前轮轮速和右前轮轮速，并计算所述左前轮轮速与所述右前轮轮速的轮速差，根据所述轮速差判断所述车辆的转向；

获取所述车辆的转向盘的扭矩信号，根据所述扭矩信号判断扭矩方向；

当所述加速度大于预设加速度且所述扭矩方向与所述车辆的转向不一致时，根据标定纠正扭矩和所述扭矩方向生成纠正扭矩以对所述车辆的转向进行纠正，其中，所述根据标定纠正扭矩和所述扭矩方向生成纠正扭矩以对所述车辆的转向进行纠正包括：根据所述标定纠正扭矩的大小计算纠正电流的大小，并根据所述扭矩方向确定所述纠正电流的方向，并将纠正电流信号输入至转向驱动电机，以由所述转向驱动电机产生与所述扭矩方向相反的所述纠正扭矩。

2.如权利要求1所述的纠正车辆跑偏的控制方法，其特征在于，根据所述轮速差判断所述车辆的转向包括：

当所述左轮轮速大于所述右轮轮速时，则确定所述车辆向右转向；

或者，当所述右轮轮速大于所述左轮轮速时，则确定所述车辆向左转向。

3.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-2任一所述的纠正车辆跑偏的控制方法。

4.一种纠正车辆跑偏的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

加速度计算模块，用于获取车速信息并根据所述车速信息计算车辆的加速度；

转向判断模块，用于获取所述车辆的左前轮轮速和右前轮轮速，并计算所述左前轮轮速与所述右前轮轮速的轮速差，根据所述轮速差判断所述车辆的转向；

扭矩处理模块，用于获取车辆的转向盘的扭矩信号，并根据所述扭矩信号判断扭矩方向；

纠正模块，用于在所述加速度大于预设加速度且所述扭矩方向与所述车辆的转向不一致时，根据标定纠正扭矩和所述扭矩方向对所述车辆的转向进行纠正，其中，所述纠正模块具体用于：根据所述标定纠正扭矩的大小计算纠正电流的大小，并根据所述扭矩方向确定所述纠正电流的方向，并将纠正电流信号输入至转向驱动电机，以由所述转向驱动电机产生与所述扭矩方向相反的纠正扭矩。

5.如权利要求4所述的纠正车辆跑偏的控制装置，其特征在于，转向判断模块，进一步用于在所述左轮轮速大于所述右轮轮速时确定所述车辆向右转向，或者，在所述右轮轮速大于所述左轮轮速时确定所述车辆向左转向。

6.一种电动助力转向系统，其特征在于，所述电动助力转向系统包括：

车速传感器、轮速传感器和扭矩传感器、转向电机；以及

如权利要求4-5任一项所述的纠正车辆跑偏的控制装置。

7.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求6所述的电动助力转向系统。

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