CN114013500A - 一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，属于汽车技术领域，具体地说是电动转向系统识别到汽车有跑偏趋势时，对汽车主动施加转向力矩控制，达到抑制汽车行驶跑偏的一种控制方法。本发明利用汽车EPS监测CAN总线上的一系列表征汽车行驶姿态的信号，来识别判断汽车的跑偏趋势，并根据不同程度的跑偏趋势，主动施加不同的转向补偿力矩，从而实现抑制汽车跑偏的目的。本发明专利的有益效果为：能够自动识别汽车跑偏趋势，并主动施加补偿力矩，减弱跑偏现象，在用户无感知时完成车辆故障的自动修复，减小用户抱怨；在售后市场，不需要进行悬架系统零部件的更换以及四轮定位的措施，节省成本、人工和时间。

Description

一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法。

背景技术

汽车跑偏就是汽车直线行驶在平坦的道路上的过程中，自行向一侧方向偏离，导致汽车实际行驶轨迹与驾驶员预期行驶轨迹不一致的现象。汽车跑偏会给用户带来较高的行驶安全风险，高速行驶时，汽车出现非驾驶员主观意愿的偏离航向，容易引发交通事故。汽车跑偏会导致用户转向操纵不方便，行驶变道时，向左向右转向的操纵力不对称、不一致。

汽车跑偏问题是系统复杂问题，涉及的零件众多，零件的设计、制造、装配问题都可能导致跑偏。在售后市场，由于问题成因复杂，解决汽车跑偏问题的维修耗时长、维修成本高。

EPS是控制汽车横向运动的一套系统，如果EPS可以自行监测并抑制汽车跑偏，就可以高效、快捷的解决用户的用车抱怨。

发明内容

针对现有技术中存在的汽车跑偏等问题，本发明提供了一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，本发明利用汽车EPS监测CAN总线上的一系列表征汽车行驶姿态的信号，来识别判断汽车的跑偏趋势，并根据不同的跑偏趋势，主动施加对应的跑偏补偿力矩，从而实现抑制汽车跑偏的目的。

本发明通过如下技术方案实现：

一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，具体包括如下步骤：

步骤一、采集车辆CAN线上一系列表征车辆行驶姿态的信号；

步骤二、进行车辆“直行”姿态的判定；

步骤三、计算“直行”姿态时EPS跑偏力矩的大小和方向；

步骤四、EPS输出跑偏补偿力矩；

步骤五、叠加跑偏补偿力矩后，实时迭代更新EPS跑偏补偿力矩，从而车辆的跑偏趋势将逐步减弱，达到抑制跑偏的目的。

进一步地，所述步骤一具体如下：

所述车辆CAN线上一系列表征车辆行驶姿态的信号，由传感器采集相关信号，并传递到汽车CAN总线上；所述信号包括车速信号、车轮轮速信号、侧向加速度信号、横摆角速度信号及方向盘转速信号。

进一步地，所述步骤二具体如下：

对所述步骤一采集的信号与EPS软件中设定的阈值进行比较；当车速信号、轮速信号、侧向加速度信号、横摆角速度信号、转向盘转速信号在设定的阈值范围内，则判定当前车辆为“直行”姿态。

进一步地，所述步骤三具体如下：

当车辆进入到“直行”状态，EPS控制器识别当前“直行”状态时的转向操舵力，并把操舵力的大小作为EPS跑偏力矩的大小，把操作力方向的反方向作为EPS跑偏力矩的方向。

进一步地，所述步骤三计算“直行”姿态时EPS跑偏力矩的大小和方向在合理的车速范围内计算，所述车速范围为30km/h--130km/h。

进一步地，所述步骤四具体如下：

对所述步骤三获得的跑偏力矩乘以设定的增益系数，作为EPS输出的跑偏补偿力矩。

进一步地，所述步骤五具体如下：

通过所述步骤四施加叠加的EPS跑偏补偿力矩后，车辆的跑偏趋势变小，所述步骤三的跑偏力矩也发生更新，进一步的，步骤四施加的跑偏补偿力矩也发生迭代更新。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明的一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，能够自动识别汽车跑偏趋势，并主动施加补偿力矩，减弱跑偏现象，在用户无感知时完成车辆故障的自动修复，减小用户抱怨；在售后市场，不需要进行悬架系统零部件的更换以及四轮定位的措施，节省成本、人工和时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1EPS跑偏补偿功能逻辑框图；

图2车辆直行状态判定阈值；

图3跑偏力矩随速增益系数。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

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。

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。

实施例1

如图1所示为EPS跑偏补偿功能逻辑框图，本实施例提供了一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，具体包括如下步骤：

步骤一：

通过传感器采集车辆CAN线上一系列表征车辆行驶姿态的信号，并传递到汽车CAN总线上；所述信号包括车速信号、车轮轮速信号、侧向加速度信号、横摆角速度信号及方向盘转速信号；

步骤二：

对所述步骤一采集的信号与EPS软件中设定的阈值进行比较；当车速信号、轮速信号、侧向加速度信号、横摆角速度信号、转向盘转速信号在设定的阈值范围内，则判定当前车辆为“直行”姿态；

步骤三：

当车辆进入到“直行”状态，EPS控制器识别当前“直行”状态时的转向操舵力，并把操舵力的大小作为EPS跑偏力矩的大小，把操作力方向的反方向作为EPS跑偏力矩的方向；

步骤四：

对所述步骤三获得的跑偏力矩乘以设定的增益系数，作为EPS输出的跑偏补偿力矩；

步骤五：

通过所述步骤四施加叠加的EPS跑偏补偿力矩后，车辆的跑偏趋势变小，所述步骤三的跑偏力矩也发生更新，进一步的，步骤四施加的跑偏补偿力矩也发生迭代更新，从而车辆的跑偏趋势将逐步减弱，达到抑制跑偏的目的。

实施例2

如图1所示为EPS跑偏补偿功能逻辑框图，本实施例提供了一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，具体包括如下步骤：

步骤一：通过传感器采集车辆CAN线上一系列表征车辆行驶姿态的信号，包括车速信号、车轮轮速信号、侧向加速度信号、横摆角速度信号、方向盘转速信号。在本实施例中，这些信号是表征车辆运行姿态是否直行的重要信息。

步骤二：理论上，车辆运动过程中(如车速大于20km/h)，如果车轮轮速差越小，侧向加速度越小，横摆角速度越小，方向盘转速信号越小，越能表征车辆的运行姿态为“直行”状态；

EPS软件中预设定表征“直行”的信号阈值，将采集到的信号与阈值进行比较，当所有信号均落入设定的阈值范围内，表征当前车辆处于“直行”状态。在本实施例中，图2示意了不同车速时表征“直行”的阈值，当驾驶员操纵对应信号值均落入阈值范围内时，判定当前车辆处于直行状态。

步骤三：在合理的车速范围内(如30km/h--130km/h)，识别所述步骤二“直行”条件下的转向操舵力，并把操舵力的大小作为EPS跑偏力矩的大小，把操作力方向的反方向作为EPS跑偏力矩的方向。

步骤四：在原地及低速行驶进行转向操纵时，车辆的侧向加速度信号、横摆角速度信号值较小，不应被设别为“直行”状态。为避免把原地及低速行驶时的操舵力识别为EPS跑偏力矩，需对原地及低速行驶的跑偏力矩按照车速进行系数加权，形成跑偏补偿力矩。图3示意了跑偏力矩的随速增益系数。

步骤五：通过所述步骤四施加叠加的EPS跑偏补偿力矩后，车辆的跑偏趋势变小，所述步骤三的跑偏力矩也发生更新，进一步的，步骤四施加的跑偏补偿力矩也发生迭代更新，车辆的跑偏趋势将逐步减弱，达到抑制跑偏的目的。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一、采集车辆CAN线上一系列表征车辆行驶姿态的信号；

步骤二、进行车辆“直行”姿态的判定；

步骤三、计算“直行”姿态时EPS跑偏力矩的大小和方向；

步骤四、EPS输出跑偏补偿力矩；

步骤五、叠加跑偏补偿力矩后，实时迭代更新EPS跑偏补偿力矩，从而车辆的跑偏趋势将逐步减弱，达到抑制跑偏的目的。

2.如权利要求1所述的一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，其特征在于，所述步骤一具体如下：

所述车辆CAN线上一系列表征车辆行驶姿态的信号，由传感器采集相关信号，并传递到汽车CAN总线上；所述信号包括车速信号、车轮轮速信号、侧向加速度信号、横摆角速度信号及方向盘转速信号。

3.如权利要求1所述的一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，其特征在于，所述步骤二具体如下：

对所述步骤一采集的信号与EPS软件中设定的阈值进行比较；当车速信号、轮速信号、侧向加速度信号、横摆角速度信号、转向盘转速信号在设定的阈值范围内，则判定当前车辆为“直行”姿态。

4.如权利要求1所述的一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，其特征在于，所述步骤三具体如下：

当车辆进入到“直行”状态，EPS控制器识别当前“直行”状态时的转向操舵力，并把操舵力的大小作为EPS跑偏力矩的大小，把操作力方向的反方向作为EPS跑偏力矩的方向。

5.如权利要求1所述的一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，其特征在于，所述步骤三计算“直行”姿态时EPS跑偏力矩的大小和方向在合理的车速范围内计算，所述车速范围为30km/h--130km/h。

6.如权利要求1所述的一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，其特征在于，所述步骤四具体如下：

对所述步骤三获得的跑偏力矩乘以设定的增益系数，作为EPS输出的跑偏补偿力矩。

7.如权利要求1所述的一种基于电动转向抑制汽车跑偏的控制方法，其特征在于，所述步骤五具体如下：

通过所述步骤四施加叠加的EPS跑偏补偿力矩后，车辆的跑偏趋势变小，所述步骤三的跑偏力矩也发生更新，进一步的，步骤四施加的跑偏补偿力矩也发生迭代更新。

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