CN113246979A - 一种汽车行驶中的车道保持方法 - Google Patents

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张健
许斌
田家乐
李付兵
熊松林
刘小娜
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Abstract

本发明公开了一种汽车行驶中的车道保持方法，包括：一，根据汽车行驶速度将车速归入对应的车速区间内；二，将请求扭矩系数值从0Nm到3Nm范围内分为多个连续的请求扭矩区间；三，确保每一个车速区间上的每一个请求扭矩区间都有一个标定的扭矩系数；四，检测当前车速；五，检测到的当前车速选择对应的车速区间；六，选择对应的请求扭矩区间；七，确定的标定的扭矩系数；八，将最终确定的标定的扭矩系数以及请求扭矩值的大小输送至EPS电机，进而推动转向器，使车辆保持在车道线内；本发明能够明显降低LKA功能的顿挫感，具有更加平滑稳定可靠的驾驶感受以及车辆在车道保持时的驾驶状态。

Description

一种汽车行驶中的车道保持方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种汽车行驶中的车道保持方法。
背景技术
随着汽车技术的发展、人们对汽车节能要求的提高以及对于智能驾驶辅助的需求，电动助力转向系统EPS（后简称为EPS）在乘用车方面已经开始大范围的取代液压助力转向系统HPS，电动助力转向系统EPS是支持整车驾驶辅助系统必不可少的一部分。车辆的驾驶辅助系统一般来说，可以分为两大类：横向功能和纵向功能。一般情况下横向功能和纵向功能需要互相配合，同时工作，才能更好的起到驾驶辅助的作用。横向功能中的车道保持功能，在启动时候出现的偏差问题。目前现有的车道保持辅助系统LKA（后简称为LKA）的请求大多数为扭矩信号请求，当扭矩信号传输到EPS控制器时，EPS控制电机按标定的请求扭矩系数值，执行扭矩请求，推动转向器，使车辆保持在车道线内。
然而，现有的车道保持方法是在同一车速的请求扭矩的系数值是固定的，当LKA请求小扭矩时，EPS电机提供的电流值比较小，由于EPS系统本身存在摩擦，再加上轮胎与地面的摩擦，电机不一定能推动转向器；若LKA的控制器监测到车辆没有转向，则会进行反馈调节，增大请求扭矩值，一旦请求扭矩变大，EPS电机提供的扭矩大于当前转向系统的静摩擦值，静摩擦瞬间转为动摩擦，摩擦力变小，引起车辆开始较大幅度的转向，这样车辆可能不能稳定的保持在车道线内或者在车道线内蛇形，严重时会引起驾驶员恐慌。因此，现有的车道保持方法往往会造成传递扭矩与所需扭矩之间存在较大偏差，造成车道保持不够平滑稳定。因此，需要一种更好的车道保持方法以保障更加平滑稳定可靠的驾驶感受。
发明内容
本发明通过提供一种汽车行驶中的车道保持方法，包括以下步骤：
第一步，将车速从0kph到200kph范围内依序均分为10～40个等长的车速区间，并根据汽车行驶速度将车速归入对应的车速区间内；
第二步，将请求扭矩系数值从0Nm到3Nm范围内依序分为5～15个请求扭矩区间；
第三步，以车速区间值为纵向坐标，以请求扭矩区间值为横向坐标，并对每一个车速区间上对应的不同的请求扭矩区间分别标定扭矩系数，生成一个扭矩系数表，确保每一个车速区间上的不同的请求扭矩区间都在扭矩系数表上有一个标定的扭矩系数；
第四步，汽车在行驶中，EPS接收到来自LKA控制器的扭矩信号之后，检测当前车速；
第五步，根据第四步中检测到的当前车速选择对应的车速区间；
第六步，根据第四步中LKA控制器的扭矩信号中请求扭矩值的大小选择对应的请求扭矩区间；
第七步，根据第五步选择的车速区间与第六步选择的请求扭矩区间，最终扭矩系数表确定扭矩系数；
第八步，将第七步最终确定的标定的扭矩系数以及第四步中LKA控制器的扭矩信号中请求扭矩值的大小输送至EPS电机，进而推动转向器，使车辆保持在车道线内。
优选的，所述第一步中，车速区间为20个，车速区间的间隔长度为10kph。
优选的，所述第二步中，请求扭矩区间的分割点包括0.1Nm，0.3Nm，0.8Nm，1.2Nm，1.6Nm，2.3Nm，3Nm。
优选的，所述第三步中，每一个车速区间上的相邻的两个标定扭矩系数之间做线性处理，以保证请求扭矩系数值线性变化。
优选的，所述第五步中，当车速超过200kph时，200kph以上的车速按照200kph选择。
本发明的有益效果是：
本发明的车道保持方法中，EPS关于LKA功能的响应方式可以根据LKA控制器请求扭矩的大小来灵活的标定EPS的电流响应系数，这对于扭矩接口的EPS高级功能来说，可以有效的解决EPS对于LKA请求扭矩响应时间长，方向盘响应不平顺等个问题。对于实际应用的效果，本发明能够明显降低LKA功能的顿挫感，因此，本发明具有更加平滑稳定可靠的驾驶感受以及车辆在车道保持时的驾驶状态。
附图说明
图1是一种汽车行驶中的车道保持方法的示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实施例中的具体含义。
参考图1，一种汽车行驶中的车道保持方法，包括以下步骤：
第一步，将车速从0kph到200kph范围内依序均分10～40个等长的车速区间，并根据汽车行驶速度将车速归入对应的车速区间内；
第二步，将请求扭矩系数值从0Nm到3Nm范围内依序分为5～15个请求扭矩区间；
第三步，以车速区间值为纵向坐标，以请求扭矩区间值为横向坐标，并对每一个车速区间上对应的不同的请求扭矩区间分别标定扭矩系数，生成一个扭矩系数表，确保每一个车速区间上的不同的请求扭矩区间都在扭矩系数表上有一个标定的扭矩系数；
第四步，汽车在行驶中，EPS接收到来自LKA控制器的扭矩信号之后，检测当前车速；
第五步，根据第四步中检测到的当前车速选择对应的车速区间；
第六步，根据第四步中LKA控制器的扭矩信号中请求扭矩值的大小选择对应的请求扭矩区间；
第七步，根据第五步选择的车速区间与第六步选择的请求扭矩区间，最终扭矩系数表确定扭矩系数；
第八步，将第七步最终确定的标定的扭矩系数以及第四步中LKA控制器的扭矩信号中请求扭矩值的大小输送至EPS电机，进而推动转向器，使车辆保持在车道线内。
进一步的，所述第一步中，车速区间为20个，车速区间的间隔长度为10kph。
进一步的，所述第二步中，请求扭矩区间的分割点包括0.1Nm，0.3Nm，0.8Nm，1.2Nm，1.6Nm，2.3Nm，3Nm。
进一步的，所述第三步中，每一个车速区间上的相邻的两个标定扭矩系数之间做线性处理，以保证请求扭矩系数值线性变化。
进一步的，所述第五步中，当车速超过200kph时，200kph以上的车速按照200kph选择。
实施例
本实施例中，以车速0-200kph为例，每10kph为一个车速区间，生成扭矩系数表。如下表1所示：
Figure 347387DEST_PATH_IMAGE001
表1
首先，每间隔10kph车速标定，相邻车速之间的标定值做线性处理，以保证随着车速的变化请求扭矩的系数线性变化。
其次，同一车速下的请求扭矩系数值也是可以标定的，根据实际情况，不同的车速可以对不同的扭矩请求值的系数值进行标定。
第三，上图所示的车速为0kph-200kph，此范围为一般情况下LKA所能支持的车速范围，如若车速超过200kph，请求扭矩系数值按照200kph执行。
第四，上图所示的扭矩范围0Nm-3Nm是目前比较常见的请求扭矩值的范围，相邻的两个标定扭矩值之间的系数线性处理，以保证请求扭矩系数值线性变化。
第五，车辆根据车速和对应请求扭矩区间最终选定标定的扭矩系数，并将选定的扭矩系数以及请求扭矩值的大小输送至EPS电机，进而推动转向器，使车辆保持在车道线内。
综上所述，本发明一种汽车行驶中的车道保持方法中，EPS关于LKA功能的响应方式可以根据LKA控制器请求扭矩的大小来灵活的标定EPS的电流响应系数，这对于扭矩接口的EPS高级功能来说，可以有效的解决EPS对于LKA请求扭矩响应时间长，方向盘响应不平顺等个问题。对于实际应用的效果，本发明能够明显降低LKA功能的顿挫感，具有更加平滑稳定可靠的驾驶感受以及车辆在车道保持时的驾驶状态；因此本发明拥有广泛的应用前景。
本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种汽车行驶中的车道保持方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将车速从0kph到200kph范围内依序均分为10～40个等长的车速区间，并根据汽车行驶速度将车速归入对应的车速区间内；
第二步，将请求扭矩系数值从0Nm到3Nm范围内依序分为5～15个请求扭矩区间；
第三步，以车速区间值为纵向坐标，以请求扭矩区间值为横向坐标，并对每一个车速区间上对应的不同的请求扭矩区间分别标定扭矩系数，生成一个扭矩系数表，确保每一个车速区间上的不同的请求扭矩区间都在扭矩系数表上有一个标定的扭矩系数；
第四步，汽车在行驶中，EPS接收到来自LKA控制器的扭矩信号之后，检测当前车速；
第五步，根据第四步中检测到的当前车速选择对应的车速区间；
第六步，根据第四步中LKA控制器的扭矩信号中请求扭矩值的大小选择对应的请求扭矩区间；
第七步，根据第五步选择的车速区间与第六步选择的请求扭矩区间，最终扭矩系数表确定扭矩系数；
第八步，将第七步最终确定的标定的扭矩系数以及第四步中LKA控制器的扭矩信号中请求扭矩值的大小输送至EPS电机，进而推动转向器，使车辆保持在车道线内。
2.根据权利要求1所述的一种汽车行驶中的车道保持方法，其特征在于，所述第一步中，所述车速区间为20个，所述车速区间的间隔长度为10kph。
3.根据权利要求1所述的一种汽车行驶中的车道保持方法，其特征在于，所述第二步中，所述请求扭矩区间的分割点包括0.1Nm，0.3Nm，0.8Nm，1.2Nm，1.6Nm，2.3Nm，3Nm。
4.根据权利要求1所述的一种汽车行驶中的车道保持方法，其特征在于，所述第三步中，每一个车速区间上的相邻的两个标定扭矩系数之间做线性处理，以保证请求扭矩系数值线性变化。
5.根据权利要求1所述的一种汽车行驶中的车道保持方法，其特征在于，所述第五步中，当车速超过200kph时，200kph以上的车速按照200kph选择。
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