CN110481633B - 车辆及其电动助力转向系统的控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种车辆及其电动助力转向系统的控制方法和装置，其中，方法包括：获取车辆转向齿条的实际极限行程；识别所述实际极限行程与预设极限行程不相符；控制停止对所述转向齿条进行末端保护，电动助力转向系统的控制方法，以实现转向齿条末端保护功能的优化，避免末端保护功能失效。

Description

车辆及其电动助力转向系统的控制方法和装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆及其电动助力转向系统的控制方法和装置。

背景技术

目前，汽车行业中为考虑成本因素，许多车辆取消了转向齿条末端保护零件，转而利用电动助力转向系统进行控制，即，当转向齿条即将达到末端位置时降低转向助力，使驾驶员打方向盘的阻力变大，从而减缓转向齿条与齿条限位装置碰撞冲击，降低冲击带来的驾驶员手感振动和声音。

但是，相关技术中存在的问题是，在车辆进行例如前悬架拆卸(转向管柱与转向器需断开连接)维修并重新安装后，导致存储的方向盘的转向数据与实际的转向数据不符，例如方向盘中间位置或左右极限位置发生偏离，使一端转向时过早进入末端保护，而另一端转向齿条与齿条限位装置发生碰撞。

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电动助力转向系统的控制方法，以实现转向齿条末端保护功能的优化，避免末端保护功能失效。

本发明的第二个目的在于提出一种电动助力转向系统的控制装置。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆。

本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电动助力转向系统的控制方法，包括：获取车辆转向齿条的实际极限行程；识别所述实际极限行程与预设极限行程不相符；控制停止对所述转向齿条进行末端保护。

根据本发明的一个实施例，所述获取车辆转向齿条的实际极限行程，包括：获取方向盘的转向角度；将所述方向盘的转向角度与转向器线角传动比相乘，获得所述转向齿条的位移量；根据所述位移量和转向方向，确定所述转向齿条在转向方向上的实际极限行程。

根据本发明的一个实施例，所述控制停止对所述转向齿条进行末端保护之后，包括：根据所述转向齿条在转向方向上的实际极限行程，获取目标保护位置，并根据所述目标保护位置，对所述末端保护的保护位置进行修正。

根据本发明的一个实施例，在所述根据所述转向齿条的实际极限行程，对所述末端保护的保护位置进行修正，包括：识别所述目标保护位置之间的行程等于预设行程。

根据本发明实施例的电动助力转向系统的控制方法，能够在方向盘或转向齿条的左右极限位置发生偏离时及时停止进行末端保护，以防止因过早进入末端保护造成车辆转向异常，并能够根据转向齿条的实际极限行程对末端保护的保护位置进行修正，以实现对末端保护功能的优化，提升车辆的安全性。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电动助力转向系统的控制装置，包括：获取模块，用于获取车辆转向齿条的实际极限行程；识别模块，用于识别所述实际极限行程与预设极限行程不相符；控制模块，用于控制停止对所述转向齿条进行末端保护。

根据本发明的一个实施例，所述获取模块，用于：获取方向盘的转向角度；将所述方向盘的转向角度与转向器线角传动比相乘，获得所述转向齿条的位移量；根据所述位移量和转向方向，确定所述转向齿条的实际极限行程。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块，用于：根据所述转向齿条的实际极限行程，对所述末端保护的保护位置进行修正。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块，用于：识别修正后的末端保护行程等于预设行程。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车辆，包括所述的电动助力转向系统的控制装置。

为了实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的电动助力转向系统的控制方法。

本发明附加的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

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的电动助力转向系统的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例的电动助力转向系统的控制方法的原理图；

图3为本发明一个实施例的电动助力转向系统的控制方法的流程图；

图4为本发明实施例的电动助力转向系统的控制装置的方框示意图；

图5为本发明实施例的车辆的方框示意图。

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。

下面参考附图描述本发明实施例的车辆及其电动助力转向系统的控制方法和装置。

图1为本发明实施例的电动助力转向系统的控制方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的电动助力转向系统的控制方法，包括以下步骤：

S101：获取车辆转向齿条的实际极限行程。

S102：识别实际极限行程与预设极限行程不相符。

S103：控制停止对转向齿条进行末端保护。

需要说明的是，在本发明实施例中，转向齿条的极限位置可包括向左转向的实际极限行程与向右转向的实际极限行程，其中，转向齿条在方向盘的控制下，向左转向达到齿条限位装置时的行程为向左转向的实际极限行程，向右转向达到齿条限位装置时的行程为向右转向的实际极限行程。

相应的，预设极限行程也可分为向左转向的预设极限行程和向右转向的预设极限行程，其中，转向齿条在方向盘的控制下向左转向达到齿条限位装置时的预设行程为向左转向的预设极限行程，向右转向达到齿条限位装置时的预设行程为向右转向的预设极限行程。

应当理解的是，实际极限行程与预设极限行程不相符，如图2所示，包括实际行程小于预设极限行程和实际行程大于预设极限行程。还需要说明的是，由于转向齿条总的机械行程固定不变，因此，当一个方向上的实际极限行程小于预设极限行程时，表明另一个方向上的实际行程必然大于预设极限行程，同理，当一个方向上的实际极限行程大于预设极限行程时，另一个方向上的实际行程必然小于预设极限行程。故，识别到任一方向上的实际极限行程与预设极限行程不相符时，即确定发生偏离。此时，如果继续进行末端保护，则会发生如图2中错误的末端保护行程的状态，即，一个方向上过早进入末端保护，另一方向上转向齿条与齿条限位装置发生碰撞冲击前末端保护未介入。

也就是说，在获取到车辆转向齿条的任一方向的实际极限行程与其对应的预设极限行程不相符时，认为方向盘的中间位置或左右极限位置发生偏离，则控制停止对转向齿条进行末端保护。

由此，可以在方向盘的中间位置或左右极限位置发生偏离时，及时停止对转向齿条进行末端保护，防止出现因转向时方向盘转向角度不足造成的转向异常。

根据本发明的一个实施例，获取车辆转向齿条的实际极限行程，如图3所示，包括：

S201：获取方向盘的转向角度。

需要说明的是，方向盘的转向角度可为方向盘旋转到极限位置时的实际旋转的角度，例如，方向盘向左旋转达到齿条限位装置时的第一转向角度和向右旋转达到齿条限位装置时的第二转向角度。

S202：将方向盘的转向角度与转向器线角传动比相乘，获得转向齿条的位移量。

S203：根据位移量和转向方向，确定转向齿条在转向方向上的实际极限行程。

也就是说，第一转向角度与转向器线角传动比相乘得到转向齿条向左移动的位移量，作为转向齿条向左移动的实际极限行程，第二转向角度与转向器线角传动比相乘得到转向齿条向右移动的位移量，作为转向齿条向右移动的实际极限行程。

进一步地，在控制停止对转向齿条进行末端保护之后，包括：根据转向齿条在转向方向上的实际极限行程，获取目标保护位置，并根据目标保护位置，对末端保护的保护位置进行修正。

需要说明的是，末端保护的保护位置应为距离齿条限位装置预设距离的位置，即，转向齿条自方向盘中心位置进行移动时，当检测到转向齿条距离齿条限位装置达到预设距离时，开始进行末端保护。

而且，由于转向齿条的实际极限行程为方向盘当前状态下，转向齿条自方向盘中心位置移动至齿条限位装置的行程，即，实际极限行程为转向齿条自方向盘中心位置移动至齿条限位装置的总距离，因此，可根据实际极限行程对末端保护的保护位置进行修正，即，在转向齿条自方向盘中心位置在转向方向上移动至齿条限位装置的总距离中选取距离齿条限位装置预设距离的位置作为该转向方向上的目标保护位置，并用该目标保护位置对末端保护的保护位置进行修正，即，将末端保护的保护位置设置在该转向方向上的目标保护位置处。

应当理解的是，由于转向齿条上未设置有位置传感器，因此，需要将该转向方向上的目标保护位置转换成方向盘的转向角度，即，可通过方向盘角度传感器直接记录转向齿条移动到目标保护位置时方向盘的转向角度，也可根据实际极限行程对应的方向盘的转向角度以及目标保护位置与实际极限行程的比例关系计算保护位置对应的转向角度。

还应当理解的是，在使用电动助力转向系统过程中，实时检测方向盘的转向角度，当检测方向盘的转向角度达到保护位置对应的转向角度时，降低转向助力，从而避免转向齿条与齿条限位装置发生碰撞冲击。

更近一步地，在根据转向齿条的实际极限行程，对末端保护的保护位置进行修正之前，包括：识别目标保护位置之间的行程等于预设行程。

需要说明的是，预设行程可为正常的齿条末端保护行程。

也就是说，根据前述的转向齿条在转向方向上的实际行程分别计算在两个方向上的目标保护位置，两个方向上的目标保护位置之间的距离即为两个目标保护位置之间的行程，如果两个方向上的目标保护位置之间的行程仍然小于或大于预设行程，则表明车辆转向系统仍存在变动或车轮受到意外阻碍。

应当理解的是，在对末端保护的保护位置进行修正之后，可利用当前的实际极限行程更新预设极限行程，即，在之后的实际极限行程与当前的实际行程不相符时，执行控制停止转向齿条进行末端保护并更新实际行程的控制方法。

还应当理解的是，在车辆出厂时，可根据方向盘的预设扭矩信号判定齿条达到末端位置，并根据该扭矩信号对应的转向角度计算初始的预设极限行程。

综上所述，根据本发明实施例的电动助力转向系统的控制方法，能够在方向盘或转向齿条的左右极限位置发生偏离时及时停止进行末端保护，以防止因过早进入末端保护造成车辆转向异常，并能够根据转向齿条的实际极限行程对末端保护的保护位置进行修正，以实现对末端保护功能的优化，提升车辆的安全性。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种电动助力转向系统的控制装置。

图4为本发明实施例的电动助力转向系统的控制装置的方框示意图。如图4所示，该电动助力转向系统的控制装置100，包括：获取模块10、识别模块20和控制模块30。

其中，获取模块10用于获取车辆转向齿条的实际极限行程；识别模块20用于识别实际极限行程与预设极限行程不相符；控制模块30用于控制停止对转向齿条进行末端保护。

进一步地，获取模块10，用于：获取方向盘的转向角度；将方向盘的转向角度与转向器线角传动比相乘，获得转向齿条的位移量；根据位移量和转向方向，确定转向齿条在转向方向上的实际极限行程。

进一步地，控制模块30，用于：根据转向齿条在转向方向上的实际极限行程，获取目标保护位置，并根据目标保护位置，对末端保护的保护位置进行修正。

进一步地，控制模块30，用于：识别目标保护位置之间的行程等于预设行程。

需要说明的是，前述对电动助力转向系统的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的电动助力转向系统的控制装置，此处不再赘述。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种车辆，如图5所示，车辆200包括前述的电动助力转向系统的控制装置100。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如前述的电动助力转向系统的控制方法。

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。

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。

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定制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。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。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。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 (8)

1.一种电动助力转向系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取车辆转向齿条的实际极限行程；

识别所述实际极限行程与预设极限行程不相符；

控制停止对所述转向齿条进行末端保护；

所述控制停止对所述转向齿条进行末端保护之后，包括：

根据所述转向齿条在转向方向上的实际极限行程，获取目标保护位置，并根据所述目标保护位置对所述末端保护的保护位置进行修正。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取车辆转向齿条的实际极限行程，包括：

获取方向盘的转向角度；

将所述方向盘的转向角度与转向器线角传动比相乘，获得所述转向齿条的位移量；

根据所述位移量和转向方向，确定所述转向齿条在转向方向上的实际极限行程。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述根据所述转向齿条在转向方向上的实际极限行程，对所述末端保护的保护位置进行修正之前，包括：

识别所述目标保护位置之间的行程等于预设行程。

4.一种电动助力转向系统的控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取车辆转向齿条的实际极限行程；

识别模块，用于识别所述实际极限行程与预设极限行程不相符；

控制模块，用于控制停止对所述转向齿条进行末端保护；

所述控制模块，用于：

根据所述转向齿条在转向方向上的实际极限行程，获取目标保护位置，并根据所述目标保护位置对所述末端保护的保护位置进行修正。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述获取模块，用于：

获取方向盘的转向角度；

将所述方向盘的转向角度与转向器线角传动比相乘，获得所述转向齿条的位移量；

根据所述位移量和转向方向，确定所述转向齿条在转向方向上的实际极限行程。

6.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块，用于：

识别所述目标保护位置之间的行程等于预设行程。

7.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求4-6中任一所述的电动助力转向系统的控制装置。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一所述的电动助力转向系统的控制方法。

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