CN109835413B - 车辆转向控制方法、装置和系统、车辆 - Google Patents

车辆转向控制方法、装置和系统、车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种车辆转向控制方法、装置和系统、车辆。一种车辆转向控制方法，包括以下步骤：在当前车速小于转弯车速阈值时，通过车辆转向系统控制车辆转向，进行过弯；在车辆过弯的过程中，若车辆未达到过弯条件，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车，辅助车辆过弯；在车辆单边驻车之后，对电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯。上述车辆转向控制方法，可以增加车辆的机动性、通过转弯工况，提高车辆转向的控制效果。

Description

车辆转向控制方法、装置和系统、车辆
技术领域
本发明涉及智能驾驶技术领域，特别是涉及一种车辆转向控制方法、装置和系统、车辆。
背景技术
目前，各种各样的车辆被广泛应用于日常生活中。转向是车辆最基本的功能之一，为了实现该功能，需要在车辆中安装转向系统，即用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置。传统的车辆转向系统一般采用方向盘配合其他装置实现车辆转向。在车辆行车过程中，在道路半径较小的工况下，一般通过降低车速、往一边打死转向盘的方式来控制车辆以获得最小过弯半径通过转弯。
然而，此种传统方式并不能保证车辆可以通过更小道路半径的转弯工况，转向控制效果较差。
发明内容
基于此，有必要针对转向控制效果较差的问题，提供一种车辆转向控制方法、装置和系统、车辆。
其中，本发明实施例提供了一种车辆转向控制方法，包括以下步骤：
在当前车速小于转弯车速阈值时，通过车辆转向系统控制车辆转向，进行过弯；
在车辆过弯的过程中，若车辆未达到过弯条件，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车，辅助车辆过弯；
在车辆单边驻车之后，对电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯。
上述车辆转向控制方法，在当前车速小于转弯车速阈值时通过车辆转向系统控制进行过弯，并在车辆过弯的过程中，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车、协同电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯，获得优化的最小过弯半径，增加车辆的机动性、通过转弯工况，提高车辆转向的控制效果。
在一个实施例中的车辆转向控制方法在通过车辆转向系统控制车辆转向的步骤前，还包括：
当监测到车辆即将过弯时，若当前车速未小于转弯车速阈值，通过电控助力器对车辆进行降速，控制当前车速小于所述转弯车速阈值。
在另一个实施例中的车辆转向控制方法，还包括以下步骤：
获取车辆当前的过弯半径；
如果所述过弯半径大于当前工况对应的过弯半径阈值，判定车辆未达到过弯条件。
可选地，在一个具体的实施例中的车辆转向控制方法，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车的步骤包括：
通过电子驻车制动系统控制车辆左后轮或右后轮的夹引力，实现车辆单边驻车。
举例来说，在一个具体的实施例中的车辆转向控制方法，所述对电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制的步骤包括：
获取所述电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统的实时控制参数；
根据所述实时控制参数对所述电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制。
另外，本发明实施例提供了一种基于车辆转向控制方法的车辆转向控制装置，包括：
转向控制模块，用于在当前车速小于转弯车速阈值时，通过车辆转向系统控制车辆转向，进行过弯；
驻车制动模块，用于在车辆过弯的过程中，若车辆未达到过弯条件，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车，辅助车辆过弯；
闭环控制模块，用于在车辆单边驻车之后，对电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯。
上述车辆转向控制装置，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车、协同电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯，获得优化的最小过弯半径，增加车辆的机动性、通过转弯工况，提高车辆转向的控制效果。
本发明实施例还提供了一种车辆转向控制装置，还包括：
降速模块，用于当监测到车辆即将过弯时，若当前车速未小于转弯车速阈值时，通过电控助力器对车辆进行降速，控制当前车速小于转弯车速阈值。
一方面，本发明实施例提供了一种车辆转向控制系统，包括：感知装置、控制器和执行系统，其中，所述感知装置通过控制器与执行系统连接；
所述感知装置用于在车辆行驶过程中，对车辆的行驶状态进行实时监控，并反馈至控制器；
所述控制器用于执行所述车辆转向控制方法的步骤，并输出控制命令至执行系统；
所述执行系统用于执行所述控制器发送的控制命令。。
上述车辆转向控制系统，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车、协同电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯，获得优化的最小过弯半径，增加车辆的机动性、通过转弯工况，提高车辆转向的控制效果。
进一步地，本发明实施例还提供了一种车辆转向控制系统，所述执行系统包括：电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统；电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统分别与所述控制器通信连接。
更进一步地，本发明实施例还提供了一种车辆，包括：所述的车辆转向控制系统。
上述车辆，增加了车辆的机动性、通过转弯工况，提高车辆转向的控制效果。
附图说明
图1为本发明一个实施例的车辆转向控制方法步骤示意图；
图2为本发明一个实施例的车辆转向控制装置结构示意图；
图3为本发明一个实施例的车辆转向控制系统结构示意图；
图4为本发明一个实施例的车辆转向控制系统工作流程图；
图5为本发明一个实施例的车辆转向控制系统的装配示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的车辆转向控制方法可以用于车辆转弯过程中，通过对电控助力器(iBooster)、电子驻车制动系统(Electrical Park Brake，EPB)和车辆转向系统(ElectricPower Steering，EPS)进行闭环控制，进而控制车辆的过弯半径。
下面结合图1阐述车辆转向控制方法的实施例。
图1为本发明一个实施例的车辆转向控制方法步骤示意图，包括以下步骤：
S101，在当前车速小于转弯车速阈值时，通过车辆转向系统控制车辆转向，进行过弯；
对于步骤S101，在一个实施例中，通过车辆转向系统控制车辆转向的步骤前，还可以包括：当监测到车辆即将过弯时，若当前车速未小于转弯车速阈值，通过电控助力器对车辆进行降速，控制当前车速小于所述转弯车速阈值。
具体地，可以通过监测系统来来判断转弯是否处于过弯状态，其中，监测系统中可以包括云端地图，可以根据云端地图为车辆行驶提供的行驶路线和驾驶员对转向盘的输入，来判定转弯是否处于过弯状态。转弯车速阈值可以为30公里/小时，即车辆在弯道上行驶的最高速度不能超过30公里/小时。通过iBooster可以对车辆进行快速降速，使车辆在最快时间达到转弯车速要求，保证车辆驾驶的安全性。
S102，在车辆过弯的过程中，若车辆未达到过弯条件，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车，辅助车辆过弯；
在一个实施例中，通过以下方式实现电子驻车制动系统控制车辆单边驻车：通过电子驻车制动系统控制车辆左后轮或右后轮的夹引力，实现车辆单边驻车，可以通过后制动卡钳对车辆进行驻车制动。
上述实施例中，车辆在转弯过程中可以先通过iBooster减速，减速后若还未达到过弯条件，再单边驻车，可以保证驾驶的过程更为平顺，驾驶员有更舒适的体验。
在一个实施例中可以通过以下步骤判断车辆是否达到过弯条件：获取车辆当前的过弯半径；如果所述过弯半径大于当前工况对应的过弯半径阈值，判定车辆未达到过弯条件。
在上述实施例中，过弯条件可以为车辆的最优最小过弯半径。在当前车速下，结合转弯时的工况来获取车辆的最优最小过弯半径，其中，转弯时的工况为转弯时道路上的转向指引线、过弯时附近是否有障碍物等。
在车辆未达到过弯条件时，通过EPB辅助车辆过弯，可以使车辆更快更精确地达到过弯条件，保证车辆的安全行驶。
S103，在车辆单边驻车之后，对电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯。
对于步骤S103，闭环控制是指作为被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系，输出端回馈到输入端并参与对输出端再控制。
上述车辆转向控制方法，在当前车速小于转弯车速阈值时通过车辆转向系统控制进行过弯，并在车辆过弯的过程中，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车、协同电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯，获得优化的最小过弯半径，增加车辆的机动性、通过转弯工况，提高车辆转向的控制效果。同时，先减速，减速后再单边驻车，再控制iBooster、EPB以及EPS协同工作，不断进行闭环调节，可以保证驾驶的过程更为平顺，驾驶员有更舒适的体验。
在一个具体的实施例中的车辆转向控制方法，所述对电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制的步骤包括：
获取所述电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统的实时控制参数；
根据所述实时控制参数对所述电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制。
上述实施例中，可以通过工况设定、对EPS、EPB等控制器的控制参数(如过弯半径、夹引力大小等)进行标定，得到标定值。在实车控制时，实时获取工况参数，通过对标定数据进行查表等即可获得具体的控制器参数进行实时的闭环控制。其中，标定值即为最优的参数阈值，具体的，可以根据雷达、摄像头的输入和域控制软件的逻辑，不断调节参数、验证是否适应工况，直到参数符合工况要求为止。另外，具体的工况可以包括停车场、城乡不规则道路等。
上述车辆转向控制方法，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车、协同电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯，获得优化的最小过弯半径，增加车辆的机动性、通过转弯工况，提高车辆转向的控制效果。同时，先减速，减速后再单边驻车，再控制iBooster、EPB以及EPS协同工作，不断进行闭环调节，可以保证驾驶的过程更为平顺，驾驶员有更舒适的体验。
另外，如图2所示本发明实施例提供了一种车辆转向控制装置，包括：
转向控制模块11，用于在当前车速小于转弯车速阈值时，通过车辆转向系统控制车辆转向，进行过弯；
对于转向控制模块11，在一个实施例中，通过车辆转向系统控制车辆转向的步骤前，还可以包括：降速模块，用于当监测到车辆即将过弯时，若当前车速未小于转弯车速阈值，通过电控助力器对车辆进行降速，控制当前车速小于所述转弯车速阈值。
具体地，可以通过监测系统来来判断转弯是否处于过弯状态，其中，监测系统中可以包括云端地图，可以根据云端地图为车辆行驶提供的行驶路线和驾驶员对转向盘的输入，来判断转弯是否处于过弯状态。转弯车速阈值可以为30公里/小时，即车辆在弯道上行驶的最高速度不能超过30公里/小时。通过iBooster可以对车辆进行快速降速，使车辆在最快时间达到转弯车速要求，保证车辆驾驶的安全性。
驻车制动模块12，用于在车辆过弯的过程中，若车辆未达到过弯条件，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车，辅助车辆过弯；
在一个实施例中，通过以下方式实现电子驻车制动系统控制车辆单边驻车：通过电子驻车制动系统控制车辆左后轮或右后轮的夹引力，实现车辆单边驻车。
上述实施例中，车辆在转弯过程中可以先通过iBooster减速，减速后若还未达到过弯条件，再单边驻车，可以保证驾驶的过程更为平顺，驾驶员有更舒适的体验。
在一个实施例中可以通过以下步骤判断车辆是否达到过弯条件：获取车辆当前的过弯半径；如果所述过弯半径大于当前工况对应的过弯半径阈值，判定车辆未达到过弯条件。
在上述实施例中，过弯条件可以为车辆的最优最小过弯半径。在当前车速下，结合转弯时的工况来获取车辆的最优最小过弯半径，其中，转弯时的工况为转弯时路上的转向指引线、过弯时附近是否有障碍物等。
在车辆未达到过弯条件时，通过EPB辅助车辆过弯，可以使车辆更快更精确地达到过弯条件，保证车辆的安全行驶。
闭环控制模块13，用于在车辆单边驻车之后，对电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯。
对于闭环控制模块13，闭环控制是指作为被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系，输出端回馈到输入端并参与对输出端再控制。
上述车辆转向控制方法，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车、协同电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯，获得优化的最小过弯半径，增加车辆的机动性、通过转弯工况，提高车辆转向的控制效果。同时，先减速，减速后再单边驻车，再控制iBooster、EPB以及EPS协同工作，不断进行闭环调节，可以保证驾驶的过程更为平顺，驾驶员有更舒适的体验。
一方面，本发明实施例提供了一种车辆转向控制系统，包括：
感知装置、控制器和执行系统，其中，所述感知装置通过控制器与执行系统连接；所述感知装置用于在车辆行驶过程中，对车辆的行驶状态进行实时监控，并反馈至控制器；所述控制器用于执行所述车辆转向控制方法的步骤，并输出控制命令至执行系统，所述执行系统用于执行所述控制器发送的控制命令。
上述实施例中，感知装置可以是雷达、摄像头传感器，感知装置也可称为感知系统。控制器可以是域控制器，也可称为决策系统。执行系统可以是iBooster、EPB以及EPS，如图3所示为车辆转向控制系统的结构示意图，通过不断地进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯。
在一个实施例中的车辆转向控制系统的工作流程图如图4所示，可以通过雷达、摄像头等感知系统监测过弯半径，然后输入给决策系统，如果不能过弯，向执行系统发送第一控制信号，控制iBooster制动，EPS工作，同时雷达、摄像头等感知系统继续实时监测过弯半径，如果还是不能过弯，则决策系统发送第二控制信号，使EPB单边驻车，同时iBooster制动，EPS工作，同时雷达、摄像头等感知系统继续实时监测过弯半径，如果还是不能过弯，则决策系统继续发送第二控制信号，实现闭环控制。
上述车辆转向控制系统，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车、协同电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以过弯条件进行转弯，获得优化的最小过弯半径，增加车辆的机动性、通过转弯工况，提高车辆转向的控制效果。
进一步地，如图5所示，本发明实施例还提供了一种车辆转向控制系统，上述执行系统包括：
电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统；
所述电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统分别与所述控制器通信连接。
上述实施例中，iBooster、EPB和EPS分别与所述控制器(即决策系统)通信连接，EPB分别与车辆的两个后轮机械连接，EPS分别与车辆的两个前轮机械连接，所述电控助力器身电子稳定系统(Electronic Stability Program，ESP)分别与车辆的四个轮子连接。图5中X轴所指方向为车身前轮方向，四个黑色的矩形代表车辆的四个车轮。
所述执行系统用于根据所述行驶状态判断车辆是否即将过弯，在监测到车辆即将过弯，且当前车速小于预设的车速阈值时，通过车辆转向系统控制车辆转向，进行过弯，若未达到过弯条件，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车，并在车辆单边驻车之后，对电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行协同控制，直到车辆达到过弯条件，同时通过车身电子稳定系统控制车身的稳定。
上述车辆，增加了车辆的机动性、通过转弯工况，提高车辆转向的控制效果。
更进一步地，本发明实施例还提供了一种车辆，包括：上述的车辆转向控制系统。其中，车辆可以为四个轮子的机动车辆。
上述车辆，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车、协同电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯，获得优化的最小过弯半径，增加车辆的机动性、通过转弯工况，提高车辆转向的控制效果。
本发明的车辆转向控制系统与本发明的车辆转向控制方法一一对应，在上述车辆转向控制方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于车辆转向控制系统的实施例中，特此声明。
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。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种车辆转向控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在当前车速小于转弯车速阈值时，通过车辆转向系统控制车辆转向，进行过弯；
在车辆过弯的过程中，获取车辆当前过弯半径，所述当前过弯半径大于当前工况对应的过弯半径阈值，判断车辆未达到过弯条件，在车辆未达到过弯条件时通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车，辅助车辆过弯，所述工况包括道路上的转向指引线和/或过弯时附近是否有障碍物；
在车辆单边驻车之后，对电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯。
2.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，在通过车辆转向系统控制车辆转向的步骤前，还包括：
当监测到车辆即将过弯时，若当前车速未小于转弯车速阈值，通过电控助力器对车辆进行降速，控制当前车速小于所述转弯车速阈值。
3.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车的步骤包括：
通过电子驻车制动系统控制车辆左后轮或右后轮的夹引力，实现车辆单边驻车。
4.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述对电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制的步骤包括：
获取所述电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统的实时控制参数；
根据所述实时控制参数对所述电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制。
5.一种车辆转向控制装置，其特征在于，包括：
转向控制模块，用于在当前车速小于转弯车速阈值时，通过车辆转向系统控制车辆转向，进行过弯；
驻车制动模块，用于在车辆过弯的过程中，获取车辆当前过弯半径，所述当前过弯半径大于当前工况对应的过弯半径阈值，判断车辆未达到过弯条件，在车辆未达到过弯条件时通过电子驻车制动系统控制车辆单边驻车，辅助车辆过弯，所述工况包括道路上的转向指引线和/或过弯时附近是否有障碍物；
闭环控制模块，用于在车辆单边驻车之后，对电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统进行闭环控制，控制车辆以所述过弯条件进行转弯。
6.根据权利要求5所述的车辆转向控制装置，其特征在于，还包括：
降速模块，用于当监测到车辆即将过弯时，若当前车速未小于转弯车速阈值时，通过电控助力器对车辆进行降速，控制当前车速小于转弯车速阈值。
7.一种车辆转向控制系统，其特征在于，包括：感知装置、控制器和执行系统，其中，所述感知装置通过控制器与执行系统连接；
所述感知装置用于在车辆行驶过程中，对车辆的行驶状态进行实时监控，并反馈至控制器；
所述控制器用于执行权利要求1至4任一项所述车辆转向控制方法的步骤，并输出控制命令至执行系统；
所述执行系统用于执行所述控制器发送的控制命令。
8.根据权利要求7所述的车辆转向控制系统，其特征在于，所述执行系统包括：电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统；
所述电控助力器、电子驻车制动系统和车辆转向系统分别与所述控制器通信连接。
9.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求7或8所述的车辆转向控制系统。
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