CN111731376A - 车辆及其转向控制方法、装置和存储介质 - Google Patents

车辆及其转向控制方法、装置和存储介质 Download PDF

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CN111731376A CN202010567224.6A CN202010567224A CN111731376A CN 111731376 A CN111731376 A CN 111731376A CN 202010567224 A CN202010567224 A CN 202010567224A CN 111731376 A CN111731376 A CN 111731376A
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Abstract

本发明公开了一种车辆及其转向控制方法、装置和存储介质，其中，控制方法包括：获取电动助力转向系统中的至少四个硬点的位置信息和转向盘的转动角度，其中，至少一个硬点在转向管柱上靠近转向盘的位置，至少一个硬点在第一转轴所在位置，至少一个硬点在第二转轴所在位置，至少一个硬点在第四节叉所在直线上远离第二转轴的位置；根据各硬点的位置信息和转向盘的转动角度判断是否需要进行转向力矩补偿；根据判断结果和转向盘的转动角度对电机进行控制。该方法可使车辆在各种行驶工况下，均可实现转向系统力矩波动的控制，并可有效减小转向系统力矩波动，提升车辆的操纵稳定性和舒适性。

Description

车辆及其转向控制方法、装置和存储介质
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种车辆的转向控制方法、一种车辆的转向控制装置、一种计算机可读存储介质和一种车辆。
背景技术
随着汽车电子化、智能化的发展，越来越多的汽车企业开始研发、应用电子控制技术提升汽车的操控性能。现有的转向操纵系统，受布置空间和转向管柱、转向器位置的影响，转向盘在全行程调节范围内的各位置会产生力矩波动，且各力矩波动有所差异，使得转向操作系统操纵性能不佳。
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车辆的转向控制方法。该方法可使车辆在各种行驶工况下均可实现转向系统力矩波动的控制，并可有效减小转向系统力矩波动，提升车辆的操纵稳定性和舒适性。
本发明的第二个目的在于提出一种车辆的转向控制装置。
本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第四个目的在于提出一种车辆。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆的转向控制方法，包括以下步骤：获取所述转向助力机构上的至少四个硬点的位置信息和转向盘的转动角度，其中，至少一个硬点在所述转向管柱上靠近所述转向盘的位置，至少一个硬点在所述第一转轴所在位置，至少一个硬点在所述第二转轴所在位置，至少一个硬点在所述第四节叉所在直线上远离所述第二转轴的位置；
根据各硬点的位置信息和所述转向盘的转动角度判断是否需要进行转向力矩补偿；根据判断结果和所述转向盘的转动角度对所述电机进行控制。
本发明实施例的车辆的转向控制方法，可使车辆在各种行驶工况下均可实现转向系统力矩波动的控制，并可有效减小转向系统力矩波动，提升车辆的操纵稳定性和舒适性。
另外，根据本发明上述实施例的车辆的转向控制方法还可以具有以下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述根据各硬点的位置信息和所述转向盘的转动角度判断是否需要进行转向力矩补偿，包括：根据所述转向盘的转动角度第一次判断是否需要进行转向力矩补偿；如果第一次判断结果为需要进行转向力矩补偿，则根据各硬点的位置信息和所述转向盘的转动角度第二次判断是否需要进行转向力矩补偿，得到最终的判断结果。
根据本发明的一个实施例，硬点的个数为4个，分别记为第一硬点、第二硬点、第三硬点和第四硬点，且所述第一硬点、所述第二硬点、所述第三硬点和所述第四硬点沿所述转向盘到所述转向器的传动方向依次设置，所述根据各硬点的位置信息和所述转向盘的转动角度第二次判断是否需要进行转向力矩补偿，包括：根据如下公式计算力矩补偿系数i：
Figure BDA0002548288090000021
其中，x为所述转向盘的转动角度，
Figure BDA0002548288090000022
Figure BDA0002548288090000023
m1＝xa-xb，n1＝ya-yb，p1＝za-zb，m2＝xb-xc， n2＝yb-yc，p2＝zb-zc，m3＝xc-xd，n3＝yc-yd，p3＝zc-zd，σ＝γ-int(γ)，int(γ)为γ取整后的值，
Figure BDA0002548288090000024
A1＝(ya-yb)(zb-zc)-(za-zb)(yb-yc)，B1＝(za-zb)(xb-xc)-(xa-xb)(zb-zc)， C1＝(xa-xb)(yb-yc)-(ya-yb)(xb-xc)，A2＝(yd-yb)(zb-zc)-(zd-zb)(yb-yc)， B2＝(zd-zb)(xb-xc)-(xd-xb)(zb-zc)，C2＝(xd-xb)(yb-yc)-(yd-yb)(xb-xc)，(xa,ya,za)、(xb,yb,zb)、(xc,yc,zc)、(xd,yd,zd)分别为所述第一硬点、所述第二硬点、所述第三硬点和所述第四硬点的坐标；比较(1-i)与力矩补偿第一预设值、力矩补偿第二预设值之间的关系；如果(1-i)小于或者等于所述力矩补偿第一预设值，则判定不需要进行转向力矩补偿；如果(1-i)大于所述力矩补偿第一预设值且小于所述力矩补偿第二预设值，则判定需要进行转向力矩补偿；如果(1-i)大于或者等于所述力矩补偿第二预设值，则判定所述电动助力转向系统发生故障。
根据本发明的一个实施例，所述根据判断结果和所述转向盘的转动角度对所述电机进行控制，包括：如果判断结果为需要进行转向力矩补偿，则根据(1-i)的所处区间获取对应的第一补偿值；根据所述第一补偿值和所述转向角度对所述电机进行控制。
根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：获取所述车辆的车速；根据所述车速、所述判断结果和所述转向角度对所述电机进行控制。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述车速、所述判断结果和所述转向角度对所述电机进行控制，包括：根据(1-i)的所处区间获取对应的第一补偿值，根据所述车速的所处区间获取对应的第二补偿值；确定所述第一补偿值和所述第二补偿值中的较大值；根据所述较大值和所述转向角度对所述电机进行控制。
根据本发明的一个实施例，(1-i)的所处区间包括第一区间、第二区间和第三区间，所述第一区间的取值小于所述第二区间的取值，所述第二区间的取值小于所述第三区间的取值，所述第一区间对应的第一补偿值小于所述第二区间对应的第一补偿值，所述第二区间对应的第一补偿值小于所述第三区间对应的第一补偿值；所述车速的所处区间包括第四区间、第五区间和第六区间，所述第四区间的取值小于所述第五区间的取值，所述第五区间的取值小于所述第六区间的取值，所述第四区间对应的第二补偿值小于所述第五区间对应的第二补偿值，所述第五区间对应的第二补偿值小于所述第六区间对应的第二补偿值。
为达到上述目的，本发明第二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。当计算机程序被处理器执行时，可以实现上述车辆的转向控制方法。
本发明实施例的计算机可读存储介质，在其上存储的与上述车辆的转向控制方法对应的计算机程序被处理器执行时，可使车辆在各种行驶工况下均可实现转向系统力矩波动的控制，并可有效减小转向系统力矩波动，提升车辆的操纵稳定性和舒适性。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车辆的转向控制装置，包括：获取模块，用于获取所述转向助力机构上的至少四个硬点的位置信息和转向盘的转动角度，其中，至少一个硬点在所述转向管柱上靠近所述转向盘的位置，至少一个硬点在所述第一转轴所在位置，至少一个硬点在所述第二转轴所在位置，至少一个硬点在所述第四节叉所在直线上远离所述第二转轴的位置；判断模块，用于根据各硬点的位置信息和所述转向盘的转动角度判断是否需要进行转向力矩补偿；控制模块，用于根据判断结果和所述转向盘的转动角度对所述电机进行控制。
本发明实施例的车辆的转向控制装置，可使车辆在各种行驶工况下均可实现转向系统力矩波动的控制，并可有效减小转向系统力矩波动，提升车辆的操纵稳定性和舒适性。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种车辆，包括车辆的转向控制装置，当车辆的转向控制装置上的存储器存储的与上述车辆的转向控制方法对应的计算机程序被处理器执行时，可以实现上述车辆的转向控制方法。
本发明实施例的车辆，通过上述的车辆的转向控制装置，可使车辆在各种行驶工况下均可实现转向系统力矩波动的控制，并可有效减小转向系统力矩波动，提升车辆的操纵稳定性和舒适性。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的车辆的转向控制方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的硬点设置位置的示意图；
图3是根据本发明一个具体示例的车辆的转向控制方法的示意图；
图4是根据本发明第一个实施例的车辆的转向控制装置的结构框图；
图5是根据本发明第二个实施例的车辆的转向控制装置的结构框图。
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，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转向控制方法、装置和存储介质。
需要说明的是，本发明实施例的车辆包括转向盘和电动助力转向系统，电动助力转向系统包括转向管柱、中间轴、转向器和电机，转向盘、转向管柱、中间轴、转向器和电机依次连接，其中，中间轴包括第一节叉组件和第二节叉组件，第一节叉组件包括第一节叉、第一转轴和通过第一转轴与第一节叉转动连接的第二节叉，第二节叉组件包括第三节叉、第二转轴和通过第二转轴与第三节叉转动连接的第四节叉。
图1是根据本发明一个实施例的车辆的转向控制方法的流程图。如图1所示，该转向控制方法包括以下步骤：
S1，获取电动助力转向系统中的至少四个硬点的位置信息和转向盘的转动角度，其中，至少一个硬点在转向管柱上靠近转向盘的位置，至少一个硬点在第一转轴所在位置，至少一个硬点在第二转轴所在位置，至少一个硬点在第四节叉所在直线上远离第二转轴的位置。
具体地，如图2所示，可通过在电动助力转向系统的转向管柱、中间轴以及远离中间轴的硬点位置A、B、C、D安装位置传感器以获取硬点位置A、B、C、D的实时位置信息，以及可通过转向盘上安装的角度传感器获取转向盘的转动角度，其中，转向管柱上的硬点位置A位于转向管柱靠近转向盘的位置；中间轴包括第一转轴和第二转轴，中间轴上的硬点位置B位于中间轴上第一转轴所在位置，中间轴上的硬点位置C位于中间轴上第二转轴所在位置；远离中间轴的硬点位置D位于中间轴第四节叉所在的直线上且远离中间轴第二转轴的位置。
S2，根据各硬点的位置信息和转向盘的转动角度判断是否需要进行转向力矩补偿。
在本发明的一个实施例中，根据各硬点的位置信息和转向盘的转动角度判断是否需要进行转向力矩补偿，包括：根据转向盘的转动角度第一次判断是否需要进行转向力矩补偿；如果第一次判断结果为需要进行转向力矩补偿，则根据各硬点的位置信息和转向盘的转动角度第二次判断是否需要进行转向力矩补偿，得到最终的判断结果。
具体地，对于是否需要转向力矩补偿可以基于位置传感器获取的硬点位置A、B、C、D的实时位置信息以及转向盘的角度信息做出判断，其中转向盘的角度信息为第一判断条件，例如，如果转向盘上的角度传感器检测到转向盘的转动角度(如0.6°)大于需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值(如0.5°)，则判断需要进行转向力矩补偿。基于此，可进一步将结合转向盘角度信息的位置传感器所获取的位置信息作为第二判断条件。其具体判断方法为：如果当前转向盘的转动角度达到需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值，则需要进行转向力矩补偿。在根据当前转向盘的转动角度判断出需要进行转向力矩补偿的基础上，进一步地根据位置传感器获取的硬点位置A、B、 C、D的实时位置信息以及当前转向盘的转向角度对是否需要进行转向力矩补偿作出判断，并得到最终是否需要进行转向力矩补偿的判断结果。当然，如果当前转向盘的转动角度没有达到需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值，则不需要进行转向力矩补偿。
在本发明的一个实施例中，位置传感器安装硬点的个数为4个，分别记为第一硬点、第二硬点、第三硬点和第四硬点，且第一硬点、第二硬点、第三硬点和第四硬点沿转向盘到转向器的传动方向依次设置，根据各硬点的位置信息和转向盘的转动角度第二次判断是否需要进行转向力矩补偿，包括：根据如下公式计算力矩补偿系数i：
Figure BDA0002548288090000051
其中，x为转向盘转动角度，ωAB,ωBC分别为转向盘转动后转向管柱的角速度、中间轴的角速度，
Figure BDA0002548288090000052
表示转向管柱与中间轴的夹角或者第一节叉与第二节叉的夹角，
Figure BDA0002548288090000053
表示第二硬点、第三硬点所在直线与第三硬点、第四硬点所在直线的夹角或者第三节叉与第四节叉的夹角，m1,m2,n1,n2,p1,p2均为中间变量，m1＝xa-xb，n1＝ya-yb，p1＝za-zb，m2＝xb-xc，n2＝yb-yc，p2＝zb-zc， m3＝xc-xd，n3＝yc-yd，p3＝zc-zd，σ＝γ-int(γ)，int(γ)为γ取整后的值，
Figure BDA0002548288090000061
表示相位角， A1＝(ya-yb)(zb-zc)-(za-zb)(yb-yc)，B1＝(za-zb)(xb-xc)-(xa-xb)(zb-zc)， C1＝(xa-xb)(yb-yc)-(ya-yb)(xb-xc)，A2＝(yd-yb)(zb-zc)-(zd-zb)(yb-yc)， B2＝(zd-zb)(xb-xc)-(xd-xb)(zb-zc)，C2＝(xd-xb)(yb-yc)-(yd-yb)(xb-xc)， (xa,ya,za)、(xb,yb,zb)、(xc,yc,zc)、(xd,yd,zd)分别为所述第一硬点、所述第二硬点、所述第三硬点和所述第四硬点的坐标；比较(1-i)与力矩补偿第一预设值、力矩补偿第二预设值之间的关系；如果(1-i)小于或者等于力矩补偿第一预设值，则判定不需要进行转向力矩补偿；如果(1-i)大于力矩补偿第一预设值且小于力矩补偿第二预设值，则判定需要进行转向力矩补偿；如果(1-i)大于或者等于力矩补偿第二预设值，则判定电动助力转向系统发生故障。
具体地，如果当前转向盘的转动角度达到需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值时，则需要进一步地根据硬点的实时位置信息结合转向盘的转动角度对是否需要进行转向力矩补偿作出判断。当电动助力转向系统开始工作后，电动助力转向系统中的位置传感器感知硬点A、B、C、D点的实时位置，并将硬点位置坐标A(xa,ya,za)、 B(xb,yb,zb)、C(xc,yc,zc)、D(xd,yd,zd)的坐标数据输入EPS控制器，EPS控制器中的计算模块根据硬点A、B、C、D的位置信息以及公式
Figure BDA0002548288090000062
计算出力矩补偿系数i，其中，x为转向盘转动角度，
Figure BDA0002548288090000063
Figure BDA0002548288090000064
m1＝xa-xb，n1＝ya-yb，p1＝za-zb，m2＝xb-xc， n2＝yb-yc，p2＝zb-zc，m3＝xc-xd，n3＝yc-yd，p3＝zc-zd，σ＝γ-int(γ)，int(γ)为γ取整后的值，
Figure BDA0002548288090000065
A1＝(ya-yb)(zb-zc)-(za-zb)(yb-yc)，B1＝(za-zb)(xb-xc)-(xa-xb)(zb-zc)， C1＝(xa-xb)(yb-yc)-(ya-yb)(xb-xc)，A2＝(yd-yb)(zb-zc)-(zd-zb)(yb-yc)， B2＝(zd-zb)(xb-xc)-(xd-xb)(zb-zc)，C2＝(xd-xb)(yb-yc)-(yd-yb)(xb-xc)。
进一步地，在计算出力矩补偿系数i后，可以将(1-i)与力矩补偿第一预设值和力矩补偿第二预设值进行比较，从而判定是否需要进行转向力矩补偿，其中，力矩补偿第一预设值可以设定为5％，力矩补偿第二预设值可以设定为10％。举例而言，当计算出力矩补偿系数i为0.97时，则得到(1-i)为0.03即3％，小于力矩补偿第一预设值5％，则判定不需要进行转向力矩补偿；当计算出力矩补偿系数i为0.94时，则得到(1-i)为0.06即6％，其大于力矩补偿第一预设值5％，且小于力矩补偿第二预设值10％，则判定需要进行转向力矩补偿；当计算出力矩补偿系数i为0.89时，则得到(1-i)为0.11即11％，其大于力矩补偿第二预设值10％，则判定电动助力转向系统发生故障。
S3，根据判断结果和转向盘的转动角度对所述电机进行控制。
在本发明的一个实施例中，根据判断结果和转向盘的转动角度对电机进行控制，包括：如果判断结果为需要进行转向力矩补偿，则根据(1-i)的所处区间获取对应的第一补偿值；根据第一补偿值和转向角度对电机进行控制。
具体地，如果当前转向盘的转动角度达到需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值，且EPS控制器计算出的(1-i)大于力矩补偿第一预设值且小于力矩补偿第二预设值时，则判定需要进行转向力矩补偿。在判定需要进行转向力矩补偿的前提下，可以根据(1-i)的所处区间获取对应的第一补偿值进行力矩补偿。
举例而言，当EPS控制器计算出的力矩补偿系数i为0.94时，则得到(1-i)为0.06即6％，其大于力矩补偿第一预设值5％，且小于力矩补偿第二预设值10％，其中，5％≤1-i＜ 10％区间对应的第一补偿值为基础补偿力矩的5％。电动助力转向系统则可以按照5％≤1-i ＜10％区间对应的第一补偿值和当前转向盘的转向角度对电机进行控制。
在本发明的一个实施例中，该转向控制方法还包括：获取车辆的车速；根据车速、判断结果和转向角度对电机进行控制。
具体地，如果当前转向盘的转动角度达到需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值，且EPS控制器计算出的(1-i)大于力矩补偿第一预设值且小于力矩补偿第二预设值时，则判定需要进行转向力矩补偿。在判定需要进行转向力矩补偿的前提下，还可以通过电动助力转向系统获取车速信息，并根据车速所处区间所对应的力矩补偿值进行力矩补偿。
在本发明的一个实施例中，根据车速、判断结果和转向角度对电机进行控制，包括：根据(1-i)的区间获取对应的第一补偿值，根据车速的所处区间获取对应的第二补偿值；确定第一补偿值和第二补偿值中的较大值；根据较大值和转向角度对电机进行控制。
具体地，当EPS控制器计算出的(1-i)大于力矩补偿第一预设值且小于力矩补偿第二预设值时，则获取(1-i)所在区间相对应的第一补偿值。例如，EPS控制器计算出的力矩补偿系数i为0.94，则得到(1-i)所在区间5％≤1-i＜10％对应的第一补偿值为基础补偿力矩的5％。在获取(1-i)区间对应的第一补偿值后，电动助力转向系统可进一步获取车速信息，并根据车速的所处区间获取对应的第二补偿值。例如，电动助力转向系统获取车辆速度为50Km/h，并且该车速所在区间对应的第二补偿值为基础补偿力矩的90％。电动助力转向系统在获取第一补偿值和第二补偿值后，对第一补偿值和第二补偿值的大小进行比较，并采用两者的较大值对电机进行控制以实现力矩补偿。
在本发明的一个实施例中，(1-i)的所处区间包括第一区间、第二区间和第三区间，第一区间的取值小于第二区间的取值，第二区间的取值小于第三区间的取值，第一区间对应的第一补偿值小于第二区间对应的第一补偿值，第二区间对应的第一补偿值小于第三区间对应的第一补偿值；车速的所处区间包括第四区间、第五区间和第六区间，第四区间的取值小于第五区间的取值，第五区间的取值小于第六区间的取值，第四区间对应的第二补偿值小于第五区间对应的第二补偿值，第五区间对应的第二补偿值小于第六区间对应的第二补偿值。
举例而言，可将(1-i)所处区间划分为3个区间，其中第一区间可以设为5％≤1-i＜ 7％，第二区间可以设为7％≤1-i＜9％，第三区间可以设为9％≤1-i＜10％，且第一区间 5％≤1-i＜7％对应的第一补偿值可以设为基础补偿力矩的5％，第二区间7％≤1-i＜9％对应的第一补偿值可以设为基础补偿力矩的15％，第三区间9％≤1-i＜10％对应的第一补偿值可以设为基础补偿力矩的30％。同时，可将车速所处区间划分为第四区间、第五区间和第六区间，其中第四区间可以设为V≤60Km/h，第五区间可以设为60Km/h＜V＜100Km/h，第六区间可以设为V≥100Km/h，且第四区间V≤60Km/h所对应的第二补偿值可以设为基础补偿力矩的20％，第五区间60Km/h＜V＜100Km/h所对应的第二补偿值可以设为基础补偿力矩的30％，第六区间V≥100Km/h所对应的第二补偿值可以设为基础补偿力矩的40％。电动助力转向系统可以根据车速所处区间获取的对应的第二补偿值和根据(1-i)所处区间获取的对应的第一补偿值中的较大值以及转向角度对电机进行控制。
为便于理解本发明实施例的车辆的转向控制方法，可结合下述具体实施例进行说明：
首先，通过转向盘角度传感器获取转向盘的转向角度信息，当判断当前转向盘的转动角度达到需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值时，则判定需要进行转向力矩补偿。在根据当前转向盘的转动角度判断出需要进行转向力矩补偿的基础上，进一步地根据位置传感器获取的硬点位置A、B、C、D的实时位置信息对是否需要进行转向力矩补偿作出判断。具体地，当电动助力转向系统开始工作后，电动助力转向系统中的位置传感器感知硬点A、B、C、D点的整车位置，并如图3所示，将硬点位置坐标A(Xa,Ya,Za)、B(Xb,Yb,Zb)、C(Xc,Yc,Zc)、D(Xd,Yd,Zd)的坐标数据输入EPS控制器，EPS控制器中的计算模块根据硬点A、B、C、D的位置信息以及公式
Figure BDA0002548288090000091
计算出力矩补偿系数i。
在计算出力矩补偿系数i后，可进一步计算出(1-i)，并且根据(1-i)所在区间获取相对应的第一补偿值。例如计算出力矩补偿系数i为0.94，则得到(1-i)为0.06即6％，其位于(1-i)所处的第一区间5％≤1-i＜7％内，从而获取第一区间5％≤1-i＜7％对应的第一补偿值为基础补偿力矩的5％。在获取(1-i)区间对应的第一补偿值后，电动助力转向系统可进一步获取车速信息，并根据车速的所处区间获取对应的第二补偿值。例如，电动助力转向系统获取车辆速度为50Km/h，其位于车速所处区间的第四区间V≤60Km/h内，从而进一步获取第四区间V≤60Km/h对应的第二补偿值为基础补偿力矩的20％。电动助力转向系统根据车速所处区间获取的对应的第二补偿值和根据(1-i)所处区间获取的对应的第一补偿值中的较大值即基础补偿力矩的20％对电机进行控制以实现力矩补偿。
综上，本发明实施例的车辆的转向控制方法，可使车辆在各种行驶工况下均可实现转向系统力矩波动的控制，并可有效减小转向系统力矩波动，提升车辆的操纵稳定性和舒适性。
图4是根据本发明一个实施例的车辆的转向控制装置结构框图。所述车辆包括转向盘和电动助力转向系统，电动助力转向系统包括转向管柱、中间轴、转向器和电机，转向盘、转向管柱、中间轴、转向器和电机依次连接，其中，中间轴包括第一节叉组件和第二节叉组件，第一节叉组件包括第一节叉、第一转轴和通过第一转轴与第一节叉转动连接的第二节叉，第二节叉组件包括第三节叉、第二转轴和通过第二转轴与第三节叉转动连接的第四节叉。如图4所示，该转向控制装置100包括获取模块10、判断模块20和控制模块30。
其中，获取模块10，用于获取电动助力转向系统中的至少四个硬点的位置信息和转向盘的转动角度，其中，至少一个硬点在转向管柱上靠近转向盘的位置，至少一个硬点在第一转轴所在位置，至少一个硬点在第二转轴所在位置，至少一个硬点在第四节叉所在直线上远离第二转轴的位置。
具体地，获取模块10可实时获取转向管柱、中间轴以及远离中间轴的硬点位置A、B、 C、D实时位置信息，以及转向盘的转动角度信息，其中，转向管柱上的硬点位置A位于转向管柱靠近转向盘的位置；中间轴包括第一转轴和第二转轴，中间轴上的硬点位置B位于中间轴上第一转轴所在位置，中间轴上的硬点位置C位于中间轴上第二转轴所在位置；远离中间轴的硬点位置D位于中间轴第四节叉所在的直线上且远离中间轴第二转轴的位置。
判断模块20，用于根据各硬点的位置信息和转向盘的转动角度判断是否需要进行转向力矩补偿。
具体地，判断模块20可以基于获取模块10获取的硬点位置A、B、C、D的实时位置信息以及转向盘的角度信息对是否需要转向力矩补偿做出判断，其中转向盘的角度信息为第一判断条件，结合转向盘角度信息的获取模块10所获取的位置信息为第二判断条件。其具体判断方法为：如果当前转向盘的转动角度达到需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值，则需要进行转向力矩补偿。在判断模块20根据当前转向盘的转动角度判断出需要进行转向力矩补偿的基础上，进一步地根据获取模块10获取的硬点位置A、B、 C、D的实时位置信息以及当前转向盘的转向角度对是否需要进行转向力矩补偿作出判断，并得到最终是否需要进行转向力矩补偿的判断结果。当然，如果当前转向盘的转动角度没有达到需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值，则不需要进行转向力矩补偿。
可选地，例如，当获取模块10获取到转向盘的转动角度(如0.6°)大于需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘转动角度标定值(如0.5°)时，则控制模块30控制进行转向力矩补偿。
进一步地，如果当前转向盘的转动角度达到需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值时，则需要进一步地根据硬点的实时位置信息结合转向盘的转动角度对是否需要进行转向力矩补偿作出判断。当电动助力转向系统开始工作后，电动助力转向系统中的获取模块10感知硬点A、B、C、D点的实时位置，并将硬点位置坐标A(Xa,Ya,Za)、 B(Xb,Yb,Zb)、C(Xc,Yc,Zc)、D(Xd,Yd,Zd)的坐标数据输入EPS控制器，EPS控制器中计算模块根据硬点A、B、C、D的位置信息以及公式
Figure BDA0002548288090000101
计算出力矩补偿系数i。其中，
x为转向盘转动角度，
Figure BDA0002548288090000102
Figure BDA0002548288090000103
m1＝xa-xb，n1＝ya-yb，p1＝za-zb，m2＝xb-xc， n2＝yb-yc，p2＝zb-zc，m3＝xc-xd，n3＝yc-yd，p3＝zc-zd，σ＝γ-int(γ)，int(γ)为γ取整后的值，
Figure BDA0002548288090000104
A1＝(ya-yb)(zb-zc)-(za-zb)(yb-yc)，B1＝(za-zb)(xb-xc)-(xa-xb)(zb-zc)， C1＝(xa-xb)(yb-yc)-(ya-yb)(xb-xc)，A2＝(yd-yb)(zb-zc)-(zd-zb)(yb-yc)， B2＝(zd-zb)(xb-xc)-(xd-xb)(zb-zc)，C2＝(xd-xb)(yb-yc)-(yd-yb)(xb-xc)， (xa,ya,za)、(xb,yb,zb)、(xc,yc,zc)、(xd,yd,zd)分别为所述第一硬点、所述第二硬点、所述第三硬点和所述第四硬点的坐标。
进一步地，在计算出力矩补偿系数i后，可以将(1-i)与力矩补偿第一预设值和力矩补偿第二预设值进行比较，判断模块20进而可判定出是否需要进行转向力矩补偿，其中，力矩补偿第一预设值可以设定为5％，力矩补偿第二预设值可以设定为10％。举例而言，当计算出力矩补偿系数i为0.97时，则得到(1-i)为0.03即3％，小于力矩补偿第一预设值5％，判断模块20则判定不需要进行转向力矩补偿；当计算出力矩补偿系数i为0.94时，则得到(1-i)为0.06即6％，其大于力矩补偿第一预设值5％，且小于力矩补偿第二预设值 10％，判断模块20则判定需要进行转向力矩补偿；当计算出力矩补偿系数i为0.89时，则得到(1-i)为0.11即11％，其大于力矩补偿第二预设值10％，判断模块20则判定电动助力转向系统发生故障。
控制模块30，用于根据判断结果和转向盘的转动角度对电机进行控制。
具体地，如果当前转向盘的转动角度达到需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值，且EPS控制器计算出的(1-i)大于力矩补偿第一预设值且小于力矩补偿第二预设值时，判断模块20则判定需要进行转向力矩补偿。在判定需要进行转向力矩补偿的前提下，控制模块30可以根据(1-i)的所处区间获取对应的第一补偿值并控制进行力矩补偿。举例而言，当EPS控制器计算出的力矩补偿系数i为0.94时，则得到(1-i)为 0.06即6％，其大于力矩补偿第一预设值5％，且小于力矩补偿第二预设值10％，其中，5％≤1-i＜10％区间对应的第一补偿值为基础补偿力矩的5％。控制模块30则可以按照5％≤ 1-i＜10％区间对应的第一补偿值和当前转向盘的转向角度对电机进行控制。
进一步地，如果当前转向盘的转动角度达到需要进行转向力矩补偿所对应的转向盘的转动角度标定值，且EPS控制器计算出的(1-i)大于力矩补偿第一预设值且小于力矩补偿第二预设值时，判断模块20则判定需要进行转向力矩补偿。在判定需要进行转向力矩补偿的前提下，还可以通过电动助力转向系统获取车速信息，进而控制模块30可根据车速所处区间所对应的力矩补偿值控制进行力矩补偿。
举例而言，当EPS控制器计算出的(1-i)大于力矩补偿第一预设值且小于力矩补偿第二预设值时，则获取(1-i)所在区间相对应的第一补偿值。例如，EPS控制器计算出的力矩补偿系数i为0.94，则得到(1-i)所在区间5％≤1-i＜7％对应的第一补偿值为基础补偿力矩的5％。在获取(1-i)区间对应的第一补偿值后，控制模块30可进一步获取车速信息，并根据车速的所处区间获取对应的第二补偿值。例如，控制模块30获取车辆速度为 50Km/h，并且该车速所在区间对应的第二补偿值为基础补偿力矩的20％。控制模块30在获取第一补偿值和第二补偿值后，对第一补偿值和第二补偿值的大小进行比较，并采用两者的较大值对电机进行控制以实现力矩补偿。
需要说明的是，本发明实施例的车辆的转向控制装置的具体实施方式可参见本发明上述实施例的车辆的转向控制方法的具体实施方式。
综上，本发明实施例的车辆的转向控制装置，可使车辆在各种行驶工况下均可实现转向系统力矩波动的控制，并可有效减小转向系统力矩波动，提升车辆的操纵稳定性和舒适性。
进一步地，本发明提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。当计算机程序被处理器执行时，可以实现上述车辆的转向控制方法。
本发明实施例的计算机可读存储介质，在其上存储的与上述车辆的转向控制方法对应的计算机程序被处理器执行时，可使车辆在各种行驶工况下均可实现转向系统力矩波动的控制，并可有效减小转向系统力矩波动，提升车辆的操纵稳定性和舒适性。
进一步地，本发明提出一种车辆1000，如图5所示，包括车辆的转向控制装置100，当车辆的转向控制装置上的存储器存储的与上述车辆的转向控制方法对应的计算机程序被处理器执行时，可以实现上述车辆的转向控制方法。
本发明实施例的车辆，通过上述的车辆的转向控制装置，可使车辆在各种行驶工况下均可实现转向系统力矩波动的控制，并可有效减小转向系统力矩波动，提升车辆的操纵稳定性和舒适性。
需要说明的是，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。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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 (10)

1.一种车辆的转向控制方法，所述车辆包括转向盘和电动助力转向系统，所述电动助力转向系统包括转向管柱、中间轴、转向器和电机，所述转向盘、所述转向管柱、所述中间轴、所述转向器和所述电机依次连接，所述中间轴包括第一节叉组件和第二节叉组件，所述第一节叉组件包括第一节叉、第一转轴和通过所述第一转轴与所述第一节叉转动连接的第二节叉，所述第二节叉组件包括第三节叉、第二转轴和通过所述第二转轴与所述第三节叉转动连接的第四节叉，其特征在于，所述转向控制方法包括以下步骤：
获取所述电动助力转向系统中的至少四个硬点的位置信息和转向盘的转动角度，其中，至少一个硬点在所述转向管柱上靠近所述转向盘的位置，至少一个硬点在所述第一转轴所在位置，至少一个硬点在所述第二转轴所在位置，至少一个硬点在所述第四节叉所在直线上远离所述第二转轴的位置；
根据各硬点的位置信息和所述转向盘的转动角度判断是否需要进行转向力矩补偿；
根据判断结果和所述转向盘的转动角度对所述电机进行控制。
2.如权利要求1所述的转向控制方法，其特征在于，所述根据各硬点的位置信息和所述转向盘的转动角度判断是否需要进行转向力矩补偿，包括：
根据所述转向盘的转动角度第一次判断是否需要进行转向力矩补偿；
如果第一次判断结果为需要进行转向力矩补偿，则根据各硬点的位置信息和所述转向盘的转动角度第二次判断是否需要进行转向力矩补偿，得到最终的判断结果。
3.如权利要求2所述的转向控制方法，其特征在于，硬点的个数为4个，分别记为第一硬点、第二硬点、第三硬点和第四硬点，且所述第一硬点、所述第二硬点、所述第三硬点和所述第四硬点沿所述转向盘到所述转向器的传动方向依次设置，所述根据各硬点的位置信息和所述转向盘的转动角度第二次判断是否需要进行转向力矩补偿，包括：
根据如下公式计算力矩补偿系数i：
Figure FDA0002548288080000011
其中，x为所述转向盘的转动角度，
Figure FDA0002548288080000012
Figure FDA0002548288080000013
m1＝xa-xb，n1＝ya-yb，p1＝za-zb，m2＝xb-xc，n2＝yb-yc，p2＝zb-zc，m3＝xc-xd，n3＝yc-yd，p3＝zc-zd，σ＝γ-int(γ)，int(γ)为γ取整后的值，
Figure FDA0002548288080000021
A1＝(ya-yb)(zb-zc)-(za-zb)(yb-yc)，B1＝(za-zb)(xb-xc)-(xa-xb)(zb-zc)，C1＝(xa-xb)(yb-yc)-(ya-yb)(xb-xc)，A2＝(yd-yb)(zb-zc)-(zd-zb)(yb-yc)，B2＝(zd-zb)(xb-xc)-(xd-xb)(zb-zc)，C2＝(xd-xb)(yb-yc)-(yd-yb)(xb-xc)，(xa,ya,za)、(xb,yb,zb)、(xc,yc,zc)、(xd,yd,zd)分别为所述第一硬点、所述第二硬点、所述第三硬点和所述第四硬点的坐标；
比较(1-i)与力矩补偿第一预设值、力矩补偿第二预设值之间的关系；
如果(1-i)小于或者等于所述力矩补偿第一预设值，则判定不需要进行转向力矩补偿；
如果(1-i)大于所述力矩补偿第一预设值且小于所述力矩补偿第二预设值，则判定需要进行转向力矩补偿；
如果(1-i)大于或者等于所述力矩补偿第二预设值，则判定所述电动助力转向系统发生故障。
4.如权利要求3所述的转向控制方法，其特征在于，所述根据判断结果和所述转向盘的转动角度对所述电机进行控制，包括：
如果判断结果为需要进行转向力矩补偿，则根据(1-i)的所处区间获取对应的第一补偿值；
根据所述第一补偿值和所述转向角度对所述电机进行控制。
5.如权利要求3所述的转向控制方法，其特征在于，所述转向控制方法还包括：
获取所述车辆的车速；
根据所述车速、所述判断结果和所述转向角度对所述电机进行控制。
6.如权利要求5所述的转向控制方法，其特征在于，所述根据所述车速、所述判断结果和所述转向角度对所述电机进行控制，包括：
根据(1-i)的所处区间获取对应的第一补偿值，根据所述车速的所处区间获取对应的第二补偿值；
确定所述第一补偿值和所述第二补偿值中的较大值；
根据所述较大值和所述转向角度对所述电机进行控制。
7.如权利要求6所述的转向控制方法，其特征在于，
(1-i)的所处区间包括第一区间、第二区间和第三区间，所述第一区间的取值小于所述第二区间的取值，所述第二区间的取值小于所述第三区间的取值，所述第一区间对应的第一补偿值小于所述第二区间对应的第一补偿值，所述第二区间对应的第一补偿值小于所述第三区间对应的第一补偿值；
所述车速的所处区间包括第四区间、第五区间和第六区间，所述第四区间的取值小于所述第五区间的取值，所述第五区间的取值小于所述第六区间的取值，所述第四区间对应的第二补偿值小于所述第五区间对应的第二补偿值，所述第五区间对应的第二补偿值小于所述第六区间对应的第二补偿值。
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，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的转向控制方法。
9.一种车辆的转向控制装置，所述车辆包括转向盘和电动助力转向系统，所述电动助力转向系统包括转向管柱、中间轴、转向器和电机，所述转向盘、所述转向管柱、所述中间轴、所述转向器和所述电机依次连接，所述中间轴包括第一节叉组件和第二节叉组件，所述第一节叉组件包括第一节叉、第一转轴和通过所述第一转轴与所述第一节叉转动连接的第二节叉，所述第二节叉组件包括第三节叉、第二转轴和通过所述第二转轴与所述第三节叉转动连接的第四节叉，其特征在于，所述转向控制装置包括：
获取模块，用于获取所述电动助力转向系统中的至少四个硬点的位置信息和转向盘的转动角度，其中，至少一个硬点在所述转向管柱上靠近所述转向盘的位置，至少一个硬点在所述第一转轴所在位置，至少一个硬点在所述第二转轴所在位置，至少一个硬点在所述第四节叉所在直线上远离所述第二转轴的位置；
判断模块，用于根据各硬点的位置信息和所述转向盘的转动角度判断是否需要进行转向力矩补偿；
控制模块，用于根据判断结果和所述转向盘的转动角度对所述电机进行控制。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的装置。
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