CN111098915A - 转向机构行程限位保护控制方法、计算机可读存储介质以及转向机构行程限位保护控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种转向机构行程限位保护控制方法、计算机可读存储介质以及转向机构行程限位保护控制系统。转向机构行程限位保护控制方法包括以下步骤：a)建立方向盘转角与转向机构行程末端的对应关系；b）当方向盘接近转向机构行程末端或者方向盘到达转向机构行程末端时，在方向盘上作用有力反馈。根据本发明的转向机构行程限位保护控制方法能够有效地对转向机构进行行程限位保护。

Description

转向机构行程限位保护控制方法、计算机可读存储介质以及 转向机构行程限位保护控制系统

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种转向机构行程限位保护控制方法、计算机可读存储介质以及转向机构行程限位保护控制系统。

背景技术

转向时，如果驾驶员在转向行程末端处进行极限操作，施加过大作用力，会导致转向机内部物理零件产生冲击和振动。电动助力转向系统引入行程限位保护功能，降低对转向机行程末端产生的冲击作用力。限位保护功能关键需要获得转向机的行程信息以使能限位保护功能。管柱式助力转向系统的机械转向机并无传感器直接探测齿条行程。现有的限位保护控制方法往往在软件中设定一固定值，当经过换算后的行程达到设定值时，软件提供行程限位保护功能。这种方法未能考虑到转向系统正常的制造误差，而且对于车辆平台化开发项目，针对不同的机械参数转向机需要单独设置保护参数，软件需单独维护，不具有普适性。

所以，很有必要针对包括上述这些情况在内的现有问题或弊端进行充分研究，以便加以改进。

发明内容

本发明提出一种转向机构行程限位保护控制方法，其能够有效地对转向机构进行行程限位保护。

根据本发明一个方面提出的转向机构行程限位保护控制方法，所述转向机构行程限位保护控制方法包括以下步骤：

a) 建立方向盘转角与转向机构行程末端的对应关系；

b） 当方向盘接近转向机构行程末端或者方向盘到达转向机构行程末端时，在方向盘上作用有力反馈。

根据本发明一个方面提出的转向机构行程限位保护控制方法，在步骤a）之前获取以下信息中的一种或多种：车速、电动助力转向系统工作状态、方向盘中位状态、方向盘转角以及方向盘扭矩。

根据本发明一个方面提出的转向机构行程限位保护控制方法，在以下情况下进行步骤a）：方向盘中位状态为已知状态；电动助力转向系统正常工作；以及车速小于车速预设值。

根据本发明一个方面提出的转向机构行程限位保护控制方法，在步骤a）中：向一侧转动方向盘，当方向盘转角大于等于转角预设值且方向盘转矩大于等于转矩预设值时，记录此时的方向盘转角作为该侧的行程末端；向另一侧转动方向盘，当方向盘转角大于等于转角预设值且方向盘转矩大于等于转矩预设值时，记录此时的方向盘转角作为该侧的行程末端。

根据本发明一个方面提出的转向机构行程限位保护控制方法，在步骤a）中比较两侧的行程末端对应的方向盘转角的绝对值的差值。

根据本发明一个方面提出的转向机构行程限位保护控制方法，通过所述力反馈使得需要更大的力才能操作方向盘继续转动。

根据本发明一个方面提出的转向机构行程限位保护控制方法，当方向盘接近转向机构行程末端或者方向盘到达转向机构行程末端时，减少转向助力。

根据本发明一个方面提出的转向机构行程限位保护控制方法，当方向盘的实际转角与行程末端对应的方向盘转角的差值小于等于转角差预设值时，在方向盘上作用有力反馈。

根据本发明一个方面提出的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根据本发明的方法的步骤。

此外，本发明提出一种转向机构行程限位保护控制系统，所述转向机构行程限位保护控制系统包括：

信息接收模块，用于收集车辆和电动助力转向系统的信息；

行程学习模块，用于建立方向盘转角与转向机构行程末端的对应关系；以及

限位保护模块，用于当方向盘接近转向机构行程末端或者方向盘到达转向机构行程末端时在方向盘上作用力反馈。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，除非另有说明，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的转向机构行程限位保护控制方法的流程图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在下面的描述中，为不同构造的实施例描述了各种参数和部件，这些具体的参数和部件仅作为示例而不对本申请的实施例做出限制。

根据本发明的一实施方式，转向机构行程限位保护控制方法包括以下步骤：a) 建立方向盘转角与转向机构行程末端的对应关系；b） 当方向盘接近转向机构行程末端或者方向盘到达转向机构行程末端时，在方向盘上作用有力反馈。

在步骤a）之前获取以下信息中的一种或多种：车速、电动助力转向系统工作状态、方向盘中位状态、方向盘转角以及方向盘扭矩。进一步地，在以下情况下进行步骤a）：方向盘中位状态为已知状态；电动助力转向系统正常工作；以及车速小于车速预设值。

在步骤a）中：向一侧转动方向盘，当方向盘转角大于等于转角预设值且方向盘转矩大于等于转矩预设值时，记录此时的方向盘转角作为该侧的行程末端；向另一侧转动方向盘，当方向盘转角大于等于转角预设值且方向盘转矩大于等于转矩预设值时，记录此时的方向盘转角作为该侧的行程末端。进一步地，在步骤a）中比较两侧的行程末端对应的方向盘转角的绝对值的差值。

通过所述力反馈使操作者需要更大的力才能操作方向盘继续转动。进一步地，当方向盘接近转向机构行程末端或者方向盘到达转向机构行程末端时，减少转向助力。

当方向盘的实际转角与行程末端对应的方向盘转角的差值小于等于转角差预设值时，在方向盘上作用有力反馈。

根据本发明的一实施方式，一种转向机构行程限位保护控制系统包括：信息接收模块，用于收集车辆和电动助力转向系统的信息；行程学习模块，用于建立方向盘转角与转向机构行程末端的对应关系；以及限位保护模块，用于当方向盘接近转向机构行程末端或者方向盘到达转向机构行程末端时在方向盘上作用力反馈。

根据本发明的一个实施方式，转向机构行程限位保护控制方法在学习阶段通过读取车速、方向盘转角及扭矩信息自动计算转向机齿条的实际行程；在功能激活阶段根据实际行程信息，提供限位保护功能增加继续转向时的作用力，提示驾驶员行程末端位置并降低对转向机零件的冲击力。

行程限位保护控制方法及系统可以自动计算转向机的实际行程数值，动态调整限位保护功能的生效点。算法可以克服转向系统零件本身的制造误差，从而提供稳定的限位保护功能。此外，针对车辆平台化开发项目，该控制方法及系统可以独立于机械参数，普适性应用。

所述信息接收模块用于收集车辆和电动助力转向系统信息，包括车速，电动助力转向系统是否正常提供助力，方向盘中位状态，方向盘转角，方向盘扭矩等行程限位保护控制方法及系统所必须的信息。

所述行程学习模块当行程限位保护系统未完成学习时，进行行程学习，完成学习后记录转向机构两端行程末端值，判断信息接收模块发出的方向盘中位（0度）状态是否与转向机中间位置一致。

在行程学习方法中，根据所提供的信息检测是否满足学习条件。如果当前系统状态满足学习条件，进行行程学习，完成行程学习后，判断两侧行程是否位于误差范围内，如果两侧行程误差满足要求，方向盘中位信息有效。否则行程学习失败，行程限位保护功能不能激活，并会提示方向盘中位与实际机械中位定义误差大。

所述限位保护模块根据所述的系统成功完成行程学习后并记录的两侧行程值后，限位保护功能开启。限位保护模块根据所述信息接收模块提供的方向盘转角信息，监测到方向盘转角达到限位保护功能激活点后，提供限位保护功能，通过降低电机辅助扭矩以提高继续进行转向操作所需要的方向盘力矩，提示驾驶员即将到达转向机构行程末端，并降低对转向机内部零件的冲击。

结合图1来描述根据本发明的一个实施方式的转向机构行程限位保护控制方法。学习模块在确定方向盘中位状态为已知状态，电动助力转向系统正常工作，车速条件满足小于等于V后，进入行程学习阶段；当以上任一条件不满足时，学习失败，限位保护功能关闭。在学习时，当驾驶员向一侧转动方向盘时，方向盘转角数值大于等于S且方向盘扭矩大于等于T后，行程学习模块保存为A并作为该侧方向的末端行程值。驾驶员向另一侧转动方向盘，当方向盘转角数值大于等于S且方向盘扭矩大于等于T后，行程学习模块保存为B并作为该侧方向的末端行程值。完成后，计算两侧转角差值的绝对值小于等于E时，行程误差在范围内，学习完成并将记录的A，B作为两端末端行程保存。

图1下方虚线所示是在完成行程学习后进入限位保护模块。当学习成功后，如图1所示，限位保护模块持续接收来自于信息接收模块的当前方向盘转角信息D，当方向盘转角信息与两侧末端行程A，B的差值小于等于定义W时，限位保护功能激活，通过降低电机对系统的助力来提高继续转向操作的作用力，实现限位保护和降低冲击力作用。如果当前方向盘转角于末端行程A，B差值超过W时，限位保护未开启，继续监控方向盘转角信息。

本发明还包括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前述的任意一项或多项实施方式所述的方法的步骤，其因此带有的技术特征以及具有的技术效果相应于前面的描述，故在此不再赘述。

在本发明中分别关于控制方法和控制系统所描述的技术方案和技术特征可以互相参考和引用，在此不做一一列举。本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种转向机构行程限位保护控制方法，其特征在于，所述转向机构行程限位保护控制方法包括以下步骤：

a) 建立方向盘转角与转向机构行程末端的对应关系；

b） 当方向盘接近转向机构行程末端或者方向盘到达转向机构行程末端时，在方向盘上作用有力反馈。

2.根据权利要求1所述的转向机构行程限位保护控制方法，其特征在于，在步骤a）之前获取以下信息中的一种或多种：车速、电动助力转向系统工作状态、方向盘中位状态、方向盘转角以及方向盘扭矩。

3.根据权利要求1所述的转向机构行程限位保护控制方法，其特征在于，在以下情况下进行步骤a）：方向盘中位状态为已知状态；电动助力转向系统正常工作；以及车速小于车速预设值。

4.根据权利要求1所述的转向机构行程限位保护控制方法，其特征在于，在步骤a）中：向一侧转动方向盘，当方向盘转角大于等于转角预设值且方向盘转矩大于等于转矩预设值时，记录此时的方向盘转角作为该侧的行程末端；向另一侧转动方向盘，当方向盘转角大于等于转角预设值且方向盘转矩大于等于转矩预设值时，记录此时的方向盘转角作为该侧的行程末端。

5.根据权利要求4所述的转向机构行程限位保护控制方法，其特征在于，在步骤a）中比较两侧的行程末端对应的方向盘转角的绝对值的差值。

6.根据权利要求1所述的转向机构行程限位保护控制方法，其特征在于，通过所述力反馈使得需要更大的力才能操作方向盘继续转动。

7.根据权利要求6所述的转向机构行程限位保护控制方法，其特征在于，当方向盘接近转向机构行程末端或者方向盘到达转向机构行程末端时，减少转向助力。

8.根据权利要求1所述的转向机构行程限位保护控制方法，其特征在于，当方向盘的实际转角与行程末端对应的方向盘转角的差值小于等于转角差预设值时，在方向盘上作用有力反馈。

9.一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权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。

10.一种转向机构行程限位保护控制系统，其特征在于，所述转向机构行程限位保护控制系统包括：

信息接收模块，用于收集车辆和电动助力转向系统的信息；

行程学习模块，用于建立方向盘转角与转向机构行程末端的对应关系；以及

限位保护模块，用于当方向盘接近转向机构行程末端或者方向盘到达转向机构行程末端时在方向盘上作用力反馈。

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