CN112407036B - 电动助力转向控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动助力转向控制方法、装置、设备及存储介质，所述方法通过获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；根据极限位置信号和传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；在确定激活转角转速限制功能时，结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制，能够保证方向盘在趋向极限位置的情况下，通过对转角转速进行限制，及时产生限制助力电流，实现软止点主动碰撞抑制功能，可以根据驾驶员转动方向盘接近极限位置的快慢，以及关联车速的不同，能够适应多种使用工况，可以更好的贴合车辆实际使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及车辆转向技术领域，尤其涉及一种电动助力转向控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前，在车辆的转向技术中，普遍使用的电动助力转向系统(Electronic PowerSteering，EPS)是通过控制电机输出电流来产生助力，辅助驾驶员进行转向操作；在转向系统向极限位置方向运动的过程中，方向盘接近极限位置时通过减小电机电流对EPS系统提供的助力进行限制，减轻转向系统的撞击音以及驾驶员手力上的突变，改善转向传动链路上的力矩冲击，在提高转向系统使用寿命的同时，提升驾驶员的驾驶体验。
但是，单一的通过识别方向盘接近极限位置的程度来计算限制电流的大小来降低助力，很难识别驾驶员以不同转速接近极限位置时，对限制电流的区别；无法满足车辆在多种使用工况或场景下的功能需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电动助力转向控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中单一的通过识别方向盘接近极限位置的程度来计算限制电流的大小来降低助力，无法满足车辆在多种使用工况或场景下的功能需求的技术问题。
第一方面，本发明提供一种电动助力转向控制方法，所述电动助力转向控制方法包括以下步骤：
获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；
根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；
在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
可选地，所述获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号，包括：
接收控制器局域网络CAN总线传递的传感器信号，以及电机传递的电机转速信号；
获取当前工况下的极限位置初始值，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，生成极限位置信号。
可选地，所述获取当前工况下的极限位置初始值，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，生成极限位置信号，包括：
获取当前工况下的极限位置初始值和标定记录信息；
在所述标定记录信息为方向盘转角已标定且方向盘零位已标定时，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，获得学习后的左极限硬止点角度和右极限硬止点角度；
根据所述左极限硬止点角度和所述右极限硬止点角度生成极限位置信号。
可选地，所述根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能，包括：
从所述传感器信号中获得方向盘转角信号，根据所述方向盘转角信号确定方向盘的当前实际位置；
根据所述极限位置信号确定极限位置，获取所述当前实际位置与所述极限位置的位置差值；
在所述位置差值在预设差值范围之内时，确定激活转角转速限制功能，在所述位置差值在预设差值范围之外时，确定不激活转角转速限制功能。
可选地，所述在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制，包括：
在确定激活转角转速限制功能时，从所述传感器信号中获得车速信号和方向盘转角信号；
根据所述车速信号和所述方向盘转角信号结合预设转角限制算法，获得第一电机限制电流；
从所述电机转速信号中获得当前电机转速，根据所述当前电机转速和所述车速信号结合所述预设转速限制算法，获得第二电机限制电流；
根据所述第一电机限制电流和所述第二电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
可选地，所述根据所述车速信号和所述方向盘转角信号结合预设转角限制算法，获得第一电机限制电流，包括：
从所述车速信号中获得当前车速，根据所述方向盘转角信号和所述极限位置信号确定当前位置差值；
获取角度力矩上限值和速度力矩上限值，根据预设角度增益系数、预设速度增益系数、所述当前位置差值、所述当前车速、所述角度力矩上限值及所述速度力矩上限值通过下式获得第一电机限制力矩：
其中，D1为第一电机限制力矩，k为预设角度增益系数，s为预设速度增益系数，θ为所述当前位置差值，V为所述当前车速，TAngleMax为所述角度力矩上限值，TVspdMax为所述速度力矩上限值；
根据预设力矩电流映射关系获得与所述第一电机限制力矩对应的第一电机限制电流。
可选地，所述从所述电机转速信号中获得当前电机转速，根据所述当前电机转速和所述车速信号结合所述预设转速限制算法，获得第二电机限制电流，包括：
从所述电机转速信号中获得当前电机转速；
获取转速力矩上限值和速度力矩上限值，根据所述当前电机转速、预设转速增益上限值、预设速度增益系数、所述转速力矩上限值和所述速度力矩上限值通过下式获得第二电机限制力矩：
D2＝l*ω*TωMax+s*V*TVspdMax
其中，D2为第二电机限制力矩，l为预设转速增益系数，ω为所述当前电机转速，s为预设速度增益系数，TωMax为所述转速力矩上限值，V为所述当前车速，TVspdMax为所述速度力矩上限值；
根据预设力矩电流映射关系获得与所述第二电机限制力矩对应的第二电机限制电流。
第二方面，为实现上述目的，本发明还提出一种电动助力转向控制装置，所述电动助力转向控制装置包括：
信号获取模块，用于获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；
激活判断模块，用于根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；
转向控制模块，用于在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
第三方面，为实现上述目的，本发明还提出一种电动助力转向控制设备，所述电动助力转向控制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电动助力转向控制程序，所述电动助力转向控制程序配置为实现如权利要求上文所述的电动助力转向控制方法的步骤。
第四方面，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电动助力转向控制程序，所述电动助力转向控制程序被处理器执行时实现如上文所述的电动助力转向控制方法的步骤。
本发明提出的电动助力转向控制方法，通过获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制，能够保证方向盘在趋向极限位置的情况下，通过对转角转速进行限制，及时产生限制助力电流，实现软止点主动碰撞抑制功能，可以根据驾驶员转动方向盘接近极限位置的快慢，以及关联车速的不同，能够适应多种使用工况，可以更好的贴合车辆实际使用需求。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；
图2为本发明电动助力转向控制方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明电动助力转向控制方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明电动助力转向控制方法第三实施例的流程示意图；
图5为本发明电动助力转向控制方法中极限位置自学习流程逻辑图；
图6为本发明电动助力转向控制方法第四实施例的流程示意图；
图7为本发明电动助力转向控制方法第五实施例的流程示意图；
图8为本发明电动助力转向控制装置第一实施例的功能模块图；
图9为本发明电动助力转向控制系统第一实施例的原理示意图；
图10为本发明电动助力转向控制系统中ESP控制器内部原理示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的解决方案主要是：通过获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制，能够保证方向盘在趋向极限位置的情况下，通过对转角转速进行限制，及时产生限制助力电流，实现软止点主动碰撞抑制功能，可以根据驾驶员转动方向盘接近极限位置的快慢，以及关联车速的不同，能够适应多种使用工况，可以更好的贴合车辆实际使用需求，解决了现有技术中单一的通过识别方向盘接近极限位置的程度来计算限制电流的大小来降低助力，无法满足车辆在多种使用工况或场景下的功能需求的技术问题。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
如图1所示，该电动助力转向控制设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如Wi-Fi接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(Non-Volatile Memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对该设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
在具体实现中，所述电动助力转向控制设备可以为ESP控制器，也可以为车载电脑，还可以为实现电动助力转向控制功能的其他设备或终端，例如中控单元或远端服务器，本实施例对此不加以限制。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电动助力转向控制程序。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电动助力转向控制程序，并执行以下操作：
获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；
根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；
在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动助力转向控制程序，还执行以下操作：
接收控制器局域网络CAN总线传递的传感器信号，以及电机传递的电机转速信号；
获取当前工况下的极限位置初始值，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，生成极限位置信号。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动助力转向控制程序，还执行以下操作：
获取当前工况下的极限位置初始值和标定记录信息；
在所述标定记录信息为方向盘转角已标定且方向盘零位已标定时，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，获得学习后的左极限硬止点角度和右极限硬止点角度；
根据所述左极限硬止点角度和所述右极限硬止点角度生成极限位置信号。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动助力转向控制程序，还执行以下操作：
从所述传感器信号中获得方向盘转角信号，根据所述方向盘转角信号确定方向盘的当前实际位置；
根据所述极限位置信号确定极限位置，获取所述当前实际位置与所述极限位置的位置差值；
在所述位置差值在预设差值范围之内时，确定激活转角转速限制功能，在所述位置差值在预设差值范围之外时，确定不激活转角转速限制功能。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动助力转向控制程序，还执行以下操作：
在确定激活转角转速限制功能时，从所述传感器信号中获得车速信号和方向盘转角信号；
根据所述车速信号和所述方向盘转角信号结合预设转角限制算法，获得第一电机限制电流；
从所述电机转速信号中获得当前电机转速，根据所述当前电机转速和所述车速信号结合所述预设转速限制算法，获得第二电机限制电流；
根据所述第一电机限制电流和所述第二电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动助力转向控制程序，还执行以下操作：
从所述车速信号中获得当前车速，根据所述方向盘转角信号和所述极限位置信号确定当前位置差值；
获取角度力矩上限值和速度力矩上限值，根据预设角度增益系数、预设速度增益系数、所述当前位置差值、所述当前车速、所述角度力矩上限值及所述速度力矩上限值通过下式获得第一电机限制力矩：
其中，D1为第一电机限制力矩，k为预设角度增益系数，s为预设速度增益系数，θ为所述当前位置差值，V为所述当前车速，TAngleMax为所述角度力矩上限值，TVspdMax为所述速度力矩上限值；
根据预设力矩电流映射关系获得与所述第一电机限制力矩对应的第一电机限制电流。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动助力转向控制程序，还执行以下操作：
从所述电机转速信号中获得当前电机转速；
获取转速力矩上限值和速度力矩上限值，根据所述当前电机转速、预设转速增益上限值、预设速度增益系数、所述转速力矩上限值和所述速度力矩上限值通过下式获得第二电机限制力矩：
D2＝l*ω*TωMax+s*V*TVspdMax
其中，D2为第二电机限制力矩，l为预设转速增益系数，ω为所述当前电机转速，s为预设速度增益系数，TωMax为所述转速力矩上限值，V为所述当前车速，TVspdMax为所述速度力矩上限值；
根据预设力矩电流映射关系获得与所述第二电机限制力矩对应的第二电机限制电流。
本实施例通过上述方案，通过获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制，能够保证方向盘在趋向极限位置的情况下，通过对转角转速进行限制，及时产生限制助力电流，实现软止点主动碰撞抑制功能，可以根据驾驶员转动方向盘接近极限位置的快慢，以及关联车速的不同，能够适应多种使用工况，可以更好的贴合车辆实际使用需求。
基于上述硬件结构，提出本发明电动助力转向控制方法实施例。
参照图2，图2为本发明电动助力转向控制方法第一实施例的流程示意图。
在第一实施例中，所述电动助力转向控制方法包括以下步骤：
步骤S10、获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号。
需要说明的是，所述传感器信号是通过控制器局域网络(Controller AreaNetwork，CAN)总线输出的传感器数据对应的信号，所述电机转速信号为当前车辆的电机传递的电机转速对应的信号，所述极限位置信号为当前工况下确定的方向盘极限位置对应的信号。
在具体实现中，CAN总线可以连接多个传感器，例如方向盘转速传感器，用于监测方向盘的转速数据，车速传感器，用于监测当前车辆的车速，方向盘转角传感器，用于监测方向盘的转角数据；当然也可以为其他类型的传感器，例如振动传感器，用于获取路面反馈车辆的振动幅度数据等，本实施例对此不加以限制。
步骤S20、根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能。
可以理解的是，根据所述极限位置信号和所述传感器信号能够确定当前情况下是否需要进行转角和转速的限制，即是否需要进行激活转角转速限制功能。
步骤S30、在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
应当理解的是，所述预设转速限制算法为预先设置的针对电机转速进行限制的算法，所述预设转角限制算法为预先设置的针对方向盘转角进行限制的算法，在激活了转角转速限制功能时，可以根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，通过所述电机限制电流可以降低助力力矩，从而实现助力转向控制，进而实现对软止点主动碰撞抑制，即通过调整助力力矩达到软止点，以保证硬止点不易被冲击，从而达到保护硬止点的目的。
本实施例通过上述方案，通过获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制，能够保证方向盘在趋向极限位置的情况下，通过对转角转速进行限制，及时产生限制助力电流，实现软止点主动碰撞抑制功能，可以根据驾驶员转动方向盘接近极限位置的快慢，以及关联车速的不同，能够适应多种使用工况，可以更好的贴合车辆实际使用需求。
进一步地，图3为本发明电动助力转向控制方法第二实施例的流程示意图，如图3所示，基于第一实施例提出本发明电动助力转向控制方法第二实施例，在本实施例中，所述步骤S10具体包括以下步骤：
步骤S11、接收控制器局域网络CAN总线传递的传感器信号，以及电机传递的电机转速信号。
可以理解的是，所述传感器信号是通过CAN总线输出的传感器数据对应的信号，所述电机转速信号为当前车辆的电机传递的电机转速对应的信号。
步骤S12、获取当前工况下的极限位置初始值，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，生成极限位置信号。
需要说明的是，所述极限位置初始值为当前工况下的方向盘硬止点位置对应的位置数据，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，能够获得学习后的极限位置数据，即生成对应的极限位置信号。
本实施例通过上述方案，通过接收控制器局域网络CAN总线传递的传感器信号，以及电机传递的电机转速信号；获取当前工况下的极限位置初始值，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，生成极限位置信号，通过极限位置自学习，可以避免转向间隙或者左右不对称等因素带来的误差，能够及时更新极限位置，提高了电动助力转向控制的精度和稳定性。
进一步地，图4为本发明电动助力转向控制方法第三实施例的流程示意图，如图4所示，基于第二实施例提出本发明电动助力转向控制方法第三实施例，在本实施例中，所述步骤S12具体包括以下步骤：
步骤S121、获取当前工况下的极限位置初始值和标定记录信息。
需要说明的是，所述极限位置初始值为未学习的默认设计极限位置初始值，即方向盘硬止点位置，不同工况下设计的方向盘硬止点位置是不同的，即不同工况下极限位置初始值会存在不同，所述标定记录信息为记录当前方向盘是否完成标定的信息，所述标定记录信息一般记录方向盘转角是否已经标定，以及零位是否已经标定。
步骤S122、在所述标定记录信息为方向盘转角已标定且方向盘零位已标定时，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，获得学习后的左极限硬止点角度和右极限硬止点角度。
可以理解的是，在确定是否开启极限位置自学习功能之前，会预先判定当前方向盘转角是否已经标定，并且当前方向盘零位是否已经标定，在所述方向盘转角已标定且方向盘零位已标定时可以开启极限位置自学习，从而获得左极限硬止点角度和右极限硬止点角度，所述左极限硬止点角度为学习后的方向盘向左打时，方向盘所能转动到物理上的发生碰撞的终止点，所述右极限硬止点角度为学习后的方向盘向右打时，方向盘所能转动到物理上的发生碰撞的终止点。
步骤S123、根据所述左极限硬止点角度和所述右极限硬止点角度生成极限位置信号。
应当理解的是，在确定了左极限硬止点角度和右极限硬止点角度后，可以根据所述左极限硬止点角度和所述右极限硬止点角度生成极限位置信号。
在具体实现中，如图5所示，图5为本发明电动助力转向控制方法中极限位置自学习流程逻辑图，参见图5，L_Max为当前测量读取的方向盘左极限位置，R_Max为当前测量读取的方向盘右极限位置，此时可以读取未学习默认设计初始值，即极限位置初始值，在读取L_Max、R_Max以及设计初始值后，可以根据标定记录信息确定方向盘转角以及零位是否已标定，在未标定时，此时可以直接以当前方向盘左极限位置和当前方向盘右极限位置与设计初始值进行等同匹配，并进行输出；在确定方向盘转角以及零位已标定时，可以开启极限位置学习，并且判断学习是否成功，在不成功时，直接以当前方向盘左极限位置和当前方向盘右极限位置与设计初始值进行等同匹配，并进行输出，在学习成功时，写入学习后的左极限数据和右极限数据，并进行输出。
需要说明的是，极限位置初始状态就是硬止点位置，通常是方向盘所能转动到物理上的发生碰撞的终止点，初始值由转向系统设计参数决定，在车辆配置方向盘极限位置学习功能且已经完成极限位置角度自学习后，极限位置可以是学习后的极限角度值。
本实施例通过上述方案，通过获取当前工况下的极限位置初始值和标定记录信息；在所述标定记录信息为方向盘转角已标定且方向盘零位已标定时，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，获得学习后的左极限硬止点角度和右极限硬止点角度；根据所述左极限硬止点角度和所述右极限硬止点角度生成极限位置信号，能够通过极限位置自学习及时更新极限位置，避免了转向间隙或者左右不对称等因素带来的误差，提高了电动助力转向控制的精度和稳定性。
进一步地，图6为本发明电动助力转向控制方法第四实施例的流程示意图，如图6所示，基于第一实施例提出本发明电动助力转向控制方法第四实施例，在本实施例中，所述步骤S20具体包括以下步骤：
步骤S21、从所述传感器信号中获得方向盘转角信号，根据所述方向盘转角信号确定方向盘的当前实际位置。
需要说明的是，通过CAN总线的传感器信号可以获取其中由方向盘转角传感器检测到的方向盘转角信号，通过所述方向盘转角信号能够确定方向盘的当前实际位置。
步骤S22、根据所述极限位置信号确定极限位置，获取所述当前实际位置与所述极限位置的位置差值。
可以理解的是，通过所述极限位置信号能够确定方向盘的极限位置，将所述极限位置与所述当前实际位置进行比较，能够获得所述当前实际位置与所述极限位置的位置差值，所述位置差值可以是方向盘的当前实际位置与极限位置的角度差值，也可以是方向盘的当前实际位置与极限位置的相对距离差值，还可以是其他度量单位的相对位置差值，本实施例对此不加以限制。
步骤S23、在所述位置差值在预设差值范围之内时，确定激活转角转速限制功能，在所述位置差值在预设差值范围之外时，确定不激活转角转速限制功能。
应当理解的是，所述预设差值范围为预先设置的位置差值允许范围，所述预设差值范围可以是角度差值范围，也可以是距离差值范围，还可以是其他能够限制位置的差值范围，本实施例对此不加以限制；在所述位置差值在预设差值范围之内时，确定激活转角转速限制功能，而在所述位置差值在预设差值范围之外时，即此时差值较大，还未达到激活转速限制功能的条件，此时确定不激活转角转速限制功能，所述预设差值范围可以为±20°，也可以为±3mm，当然也可以为其他数值，本实施例对此不加以限制。
本实施例通过上述方案，通过从所述传感器信号中获得方向盘转角信号，根据所述方向盘转角信号确定方向盘的当前实际位置；根据所述极限位置信号确定极限位置，获取所述当前实际位置与所述极限位置的位置差值；在所述位置差值在预设差值范围之内时，确定激活转角转速限制功能，在所述位置差值在预设差值范围之外时，确定不激活转角转速限制功能；能够根据位置差值及时调用转角转速限制功能，并且由于预设差值范围可调，可以适应不同工况下的转向需求，从而提高了电动助力转向的灵活性和适用范围，实现了不同工况下的软止点主动碰撞抑制。
进一步地，图7为本发明电动助力转向控制方法第五实施例的流程示意图，如图7所示，基于第一实施例提出本发明电动助力转向控制方法第五实施例，在本实施例中，所述步骤S30具体包括以下步骤：
步骤S31、在确定激活转角转速限制功能时，从所述传感器信号中获得车速信号和方向盘转角信号。
需要说明的是，在确定了激活转角转速限制功能时，可以从传感器信号中获得车速传感器检测的当前车辆的车速信号，以及方向盘转角传感器检测到的方向盘转角信号。
步骤S32、根据所述车速信号和所述方向盘转角信号结合预设转角限制算法，获得第一电机限制电流。
可以理解的是，将所述车速信号和所述方向盘转角信号对应的数据代入到预设转角限制算法中，可以获得第一电机限制电流。
进一步的，所述步骤S32具体包括以下步骤：
从所述车速信号中获得当前车速，根据所述方向盘转角信号和所述极限位置信号确定当前位置差值；
获取角度力矩上限值和速度力矩上限值，根据预设角度增益系数、预设速度增益系数、所述当前位置差值、所述当前车速、所述角度力矩上限值及所述速度力矩上限值通过下式获得第一电机限制力矩：
其中，D1为第一电机限制力矩，k为预设角度增益系数，s为预设速度增益系数，θ为所述当前位置差值，V为所述当前车速，TAngleMax为所述角度力矩上限值，TVspdMax为所述速度力矩上限值；
根据预设力矩电流映射关系获得与所述第一电机限制力矩对应的第一电机限制电流。
需要说明的是，所述第一电机限制力矩和所述为减小控制方向盘转角的电机力矩的值，通过所述第一电机限制力矩和所述预设力矩电流映射关系可以获得对应的第一电机限制电流，所述预设力矩电流映射关系为预先设置的用于反映不同力矩与不同电流之间相互对应的映射关系；所述预设力矩电流映射关系可以是通过大量实验数据训练获得，也可以是技术人员根据日常操作经验确定的，本实施例对此不加以限制；所述预设角度增益系数为与角度差相关的系数，所述预设速度增益系数为与车速相关的系数，所述预设角度增益系数和所述预设速度增益系数都可以预先进行标定。
步骤S33、从所述电机转速信号中获得当前电机转速，根据所述当前电机转速和所述车速信号结合所述预设转速限制算法，获得第二电机限制电流。
应当理解的是，从所述电机转速信号中可以获得当前电机转速，将所述车速信号对应的数据结合所述当前电机转速代入到所述预设转速限制算法后，可以获得第二电机限制电流。
进一步的，所述步骤S33具体包括以下步骤：
从所述电机转速信号中获得当前电机转速；
获取转速力矩上限值和速度力矩上限值，根据所述当前电机转速、预设转速增益上限值、预设速度增益系数、所述转速力矩上限值和所述速度力矩上限值通过下式获得第二电机限制力矩：
D2＝l*ω*TωMax+s*V*TVspdMax
其中，D2为第二电机限制力矩，l为预设转速增益系数，ω为所述当前电机转速，s为预设速度增益系数，TωMax为所述转速力矩上限值，V为所述当前车速，TVspdMax为所述速度力矩上限值；
根据预设力矩电流映射关系获得与所述第二电机限制力矩对应的第二电机限制电流。
需要说明的是，所述第二电机限制力矩和所述为减小电机转速的车辆电机力矩的值，通过所述第二电机限制力矩和所述预设力矩电流映射关系可以获得对应的第二电机限制电流，所述预设速度增益系数为与车速相关的系数，所述预设转速增益系数为与所述电机转速相关的系数，所述预设速度增益系数和所述预设转速增益系数都可以预先进行标定。
步骤S34、根据所述第一电机限制电流和所述第二电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
可以理解的是，通过所述第一电机限制电流和所述第二电机限制电流能够调整控制电机转速的电流以及方向盘电动转向助力的电流，进而能够降低助力力矩，实现对车辆的电动助力转向控制。
本实施例通过上述方案，通过在确定激活转角转速限制功能时，从所述传感器信号中获得车速信号和方向盘转角信号；根据所述车速信号和所述方向盘转角信号结合预设转角限制算法，获得第一电机限制电流；从所述电机转速信号中获得当前电机转速，根据所述当前电机转速和所述车速信号结合所述预设转速限制算法，获得第二电机限制电流；根据所述第一电机限制电流和所述第二电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制；能够保证方向盘在趋向极限位置的情况下，通过对转角转速进行限制，及时产生限制助力电流，实现软止点主动碰撞抑制功能，可以根据驾驶员转动方向盘接近极限位置的快慢，以及关联车速的不同，能够适应多种使用工况，可以更好的贴合车辆实际使用需求。
相应地，本发明进一步提供一种电动助力转向控制装置。
参照图8，图8为本发明电动助力转向控制装置第一实施例的功能模块图。
本发明电动助力转向控制装置第一实施例中，该电动助力转向控制装置包括：
信号获取模块10，用于获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号。
激活判断模块20，用于根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能。
转向控制模块30，用于在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
其中，电动助力转向控制装置的各个功能模块实现的步骤可参照本发明电动助力转向控制方法的各个实施例，此处不再赘述。
在具体实现中，如图9所示，图9为本发明电动助力转向控制系统第一实施例的原理示意图；参照图9，所述系统包括：EPS控制器1、蓄电池2、EPS助力电机3、CAN总线4、方向盘转速传感器5、车速传感器6、方向盘转角传感器7；蓄电池2为EPS控制器1供电，EPS控制器1分别连接电机3，CAN总线4；方向盘转角传感器7，车速传感器6，方向盘转速传感器5将采集到的当前方向盘位置，车速，方向盘转速信号传递到CAN总线4上；
进一步的，参照图10，图10为本发明电动助力转向控制系统中ESP控制器内部原理示意图，如图10所示，EPS控制器1接收到各传感器信号后，传递给EPS控制器1内部接收信号模块11；EPS控制器1主要包括：信号接收模块11、转角限制模块12、电机控制模块13、转速限制模块14、极限位置自学习模块15。
信号接收模块11接收来自CAN总线4的传感器信号和直接从电机3传递过来的电机转速信号以及极限位置自学习模块15传递过来的极限位置角度，将这些信号传递到转角限制模块12和转速限制模块13，通过计算分别输出到电机控制模块13，输出电机限制电流。
转角限制模块12先通过汽车CAN总线4获取到的方向盘转角传感器7检测的方向盘转角信号，来判断当前方向盘实际位置；例如方向盘进入极限位置±20°之内时，转角限制模块12被会被激活，其中极限位置数值可以是设计初始值或者极限位置转角学习后得到的数值；再将从CAN总线4获取到的车速信号和方向盘转角信号输入到角度限制模块，通过对应的算法模块计算，来减小电流，降低助力力矩，实现软止点主动碰撞抑制功能。
转速限制模块14是先通过汽车CAN总线4获取到的方向盘转角传感器7检测的方向盘转角信号，来判断当前方向盘实际位置，例如方向盘进入极限位置±20°之内时，转速限制模块14被会被激活；再将从CAN总线4获取到的车速信号和方向盘转速信号输入到转速限制模块，通过对应的算法模块计算来减小电流，降低助力力矩，实现软止点主动碰撞抑制功能。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电动助力转向控制程序，所述电动助力转向控制程序被处理器执行时实现如下操作：
获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；
根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；
在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
进一步地，所述电动助力转向控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
接收控制器局域网络CAN总线传递的传感器信号，以及电机传递的电机转速信号；
获取当前工况下的极限位置初始值，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，生成极限位置信号。
进一步地，所述电动助力转向控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
获取当前工况下的极限位置初始值和标定记录信息；
在所述标定记录信息为方向盘转角已标定且方向盘零位已标定时，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，获得学习后的左极限硬止点角度和右极限硬止点角度；
根据所述左极限硬止点角度和所述右极限硬止点角度生成极限位置信号。
进一步地，所述电动助力转向控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
从所述传感器信号中获得方向盘转角信号，根据所述方向盘转角信号确定方向盘的当前实际位置；
根据所述极限位置信号确定极限位置，获取所述当前实际位置与所述极限位置的位置差值；
在所述位置差值在预设差值范围之内时，确定激活转角转速限制功能，在所述位置差值在预设差值范围之外时，确定不激活转角转速限制功能。
进一步地，所述电动助力转向控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
在确定激活转角转速限制功能时，从所述传感器信号中获得车速信号和方向盘转角信号；
根据所述车速信号和所述方向盘转角信号结合预设转角限制算法，获得第一电机限制电流；
从所述电机转速信号中获得当前电机转速，根据所述当前电机转速和所述车速信号结合所述预设转速限制算法，获得第二电机限制电流；
根据所述第一电机限制电流和所述第二电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
进一步地，所述电动助力转向控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
从所述车速信号中获得当前车速，根据所述方向盘转角信号和所述极限位置信号确定当前位置差值；
获取角度力矩上限值和速度力矩上限值，根据预设角度增益系数、预设速度增益系数、所述当前位置差值、所述当前车速、所述角度力矩上限值及所述速度力矩上限值通过下式获得第一电机限制力矩：
其中，D1为第一电机限制力矩，k为预设角度增益系数，s为预设速度增益系数，θ为所述当前位置差值，V为所述当前车速，TAngleMax为所述角度力矩上限值，TVspdMax为所述速度力矩上限值；
根据预设力矩电流映射关系获得与所述第一电机限制力矩对应的第一电机限制电流。
进一步地，所述电动助力转向控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
从所述电机转速信号中获得当前电机转速；
获取转速力矩上限值和速度力矩上限值，根据所述当前电机转速、预设转速增益上限值、预设速度增益系数、所述转速力矩上限值和所述速度力矩上限值通过下式获得第二电机限制力矩：
D2＝l*ω*TωMax+s*V*TVspdMax
其中，D2为第二电机限制力矩，l为预设转速增益系数，ω为所述当前电机转速，s为预设速度增益系数，TωMax为所述转速力矩上限值，V为所述当前车速，TVspdMax为所述速度力矩上限值；
根据预设力矩电流映射关系获得与所述第二电机限制力矩对应的第二电机限制电流。
本实施例通过上述方案，通过获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制，能够保证方向盘在趋向极限位置的情况下，通过对转角转速进行限制，及时产生限制助力电流，实现软止点主动碰撞抑制功能，可以根据驾驶员转动方向盘接近极限位置的快慢，以及关联车速的不同，能够适应多种使用工况，可以更好的贴合车辆实际使用需求。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种电动助力转向控制方法，其特征在于，所述电动助力转向控制方法包括：
获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；
根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；
在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制；
其中，所述在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制，包括：
在确定激活转角转速限制功能时，从所述传感器信号中获得车速信号和方向盘转角信号；
根据所述车速信号和所述方向盘转角信号结合预设转角限制算法，获得第一电机限制电流；
从所述电机转速信号中获得当前电机转速，根据所述当前电机转速和所述车速信号结合所述预设转速限制算法，获得第二电机限制电流；
根据所述第一电机限制电流和所述第二电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
2.如权利要求1所述的电动助力转向控制方法，其特征在于，所述获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号，包括：
接收控制器局域网络CAN总线传递的传感器信号，以及电机传递的电机转速信号；
获取当前工况下的极限位置初始值，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，生成极限位置信号。
3.如权利要求2所述的电动助力转向控制方法，其特征在于，所述获取当前工况下的极限位置初始值，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，生成极限位置信号，包括：
获取当前工况下的极限位置初始值和标定记录信息；
在所述标定记录信息为方向盘转角已标定且方向盘零位已标定时，根据所述极限位置初始值开启极限位置自学习，获得学习后的左极限硬止点角度和右极限硬止点角度；
根据所述左极限硬止点角度和所述右极限硬止点角度生成极限位置信号。
4.如权利要求1所述的电动助力转向控制方法，其特征在于，所述根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能，包括：
从所述传感器信号中获得方向盘转角信号，根据所述方向盘转角信号确定方向盘的当前实际位置；
根据所述极限位置信号确定极限位置，获取所述当前实际位置与所述极限位置的位置差值；
在所述位置差值在预设差值范围之内时，确定激活转角转速限制功能，在所述位置差值在预设差值范围之外时，确定不激活转角转速限制功能。
5.如权利要求1所述的电动助力转向控制方法，其特征在于，所述根据所述车速信号和所述方向盘转角信号结合预设转角限制算法，获得第一电机限制电流，包括：
从所述车速信号中获得当前车速，根据所述方向盘转角信号和所述极限位置信号确定当前位置差值；
获取角度力矩上限值和速度力矩上限值，根据预设角度增益系数、预设速度增益系数、所述当前位置差值、所述当前车速、所述角度力矩上限值及所述速度力矩上限值通过下式获得第一电机限制力矩：
其中，D1为第一电机限制力矩，k为预设角度增益系数，s为预设速度增益系数，θ为所述当前位置差值，V为所述当前车速，TAngleMax为所述角度力矩上限值，TVspdMax为所述速度力矩上限值；
根据预设力矩电流映射关系获得与所述第一电机限制力矩对应的第一电机限制电流。
6.如权利要求5所述的电动助力转向控制方法，其特征在于，所述从所述电机转速信号中获得当前电机转速，根据所述当前电机转速和所述车速信号结合所述预设转速限制算法，获得第二电机限制电流，包括：
从所述电机转速信号中获得当前电机转速；
获取转速力矩上限值和速度力矩上限值，根据所述当前电机转速、预设转速增益上限值、预设速度增益系数、所述转速力矩上限值和所述速度力矩上限值通过下式获得第二电机限制力矩：
D2＝l*ω*TωMax+s*V*TVspdMax
其中，D2为第二电机限制力矩，l为预设转速增益系数，ω为所述当前电机转速，s为预设速度增益系数，TωMax为所述转速力矩上限值，V为所述当前车速，TVspdMax为所述速度力矩上限值；
根据预设力矩电流映射关系获得与所述第二电机限制力矩对应的第二电机限制电流。
7.一种电动助力转向控制装置，其特征在于，所述电动助力转向控制装置包括：
信号获取模块，用于获取控制器局域网络CAN总线的传感器信号，电机的电机转速信号及当前工况下的极限位置信号；
激活判断模块，用于根据所述极限位置信号和所述传感器信号确定是否激活转角转速限制功能；
转向控制模块，用于在确定激活转角转速限制功能时，根据所述传感器信号、所述电机转速信号结合预设转速限制算法和预设转角限制算法获得电机限制电流，并根据所述电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制；
所述转向控制模块，还用于在确定激活转角转速限制功能时，从所述传感器信号中获得车速信号和方向盘转角信号；根据所述车速信号和所述方向盘转角信号结合预设转角限制算法，获得第一电机限制电流；从所述电机转速信号中获得当前电机转速，根据所述当前电机转速和所述车速信号结合所述预设转速限制算法，获得第二电机限制电流；根据所述第一电机限制电流和所述第二电机限制电流降低助力力矩，以实现助力转向控制。
8.一种电动助力转向控制设备，其特征在于，所述电动助力转向控制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电动助力转向控制程序，所述电动助力转向控制程序配置为实现如权利要求1至6中任一项所述的电动助力转向控制方法的步骤。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有电动助力转向控制程序，所述电动助力转向控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的电动助力转向控制方法的步骤。
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