CN114291163B - 一种后轮转向控制方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种后轮转向控制方法、装置、设备和介质。包括：在后轮转向故障的情况下，获取车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度；根据车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度，确定车辆的当前侧向加速度；根据车辆的当前侧向加速度，从当前位置保持策略和零位回转策略中选择当前转向控制策略，并采用当前转向控制策略对后轮转向进行控制。本发明实施例在后轮转向故障的情况下，根据车辆的行驶工况灵活选择转向控制策略，增加了转向控制策略选择的灵活性，保证车辆以及人员的安全。

Description

一种后轮转向控制方法、装置、设备和介质

技术领域

本发明实施例涉及车辆转向控制技术领域，尤其涉及一种后轮转向控制方法、装置、设备和介质。

背景技术

为应对四轮转向汽车后轮失效，后轮转向存在两种安全策略，即后轮保持当前位置或后轮缓慢回到零位，现有产品均选择以上两种安全策略其一。考虑车辆行驶工况的时变性，单一的安全策略显然无法应对复杂的行驶工况。

发明内容

本发明实施例提供一种后轮转向控制方法、装置、设备和介质，以实现在后轮转向故障的情况下，根据车辆的行驶工况灵活选择转向控制策略。

第一方面，本发明实施例提供了一种后轮转向控制方法，该方法包括：

在后轮转向故障的情况下，获取车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度；

根据车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度，确定车辆的当前侧向加速度；

根据车辆的当前侧向加速度，从当前位置保持策略和零位回转策略中选择当前转向控制策略，并采用当前转向控制策略对后轮转向进行控制。

第二方面，本发明实施例还提供了一种后轮转向控制装置，该装置包括：

车辆参数获取模块，用于在后轮转向故障的情况下，获取车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度；

侧向加速度确定模块，用于根据车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度，确定车辆的当前侧向加速度；

转向控制策略选择模块，用于根据车辆的当前侧向加速度，从当前位置保持策略和零位回转策略中选择当前转向控制策略，并采用当前转向控制策略对后轮转向进行控制。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所述的后轮转向控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供了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本发明任一实施例所述的后轮转向控制方法。

本发明实施例通过在后轮转向故障的情况下，通过车辆的当前转向盘转角和当前横向摆角速度确定当前侧向加速度，根据当前侧向加速度确定当前转向控制策略，进而对后轮转向进行控制，能够适应不同的车辆行驶工况，增加了当前转向控制策略选择的灵活性，增加了车辆行驶的安全性，提高了人员的安全保障。

附图说明

图1a为本发明实施例一提供的一种后轮转向控制方法的流程图；

图1b为本发明实施例一提供的一种后轮转向控制系统的结构框图；

图2为本发明实施例二提供的一种后轮转向控制方法的流程图；

图3为本发明实施例三所提供的一种后轮转向控制装置的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的一种后轮转向控制方法的流程图，本实施例可适用于后轮转向发生故障的情况，该方法可以由后轮转向控制装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式来实现。该装置可配置于车载控制器中。

图1b为本发明实施例一提供的一种后轮转向控制系统的结构框图。如图1b所示，该系统至少包括：信号输入模块1、整车控制模块2、前轮转向决策模块3、后轮转向决策模块4、前轮转向执行模块5、后轮转向执行模块6、故障诊断模块7和车辆8。

其中，信号输入模块1，用于采集整车信号，如车速、转向盘转角、横摆角速度、侧向加速度、车辆质量和稳定性因子等，并将整车信号发送给整车控制模块2。整车控制模块2，用于接收信号输入模块1采集的整车信号，通过相应的计算和处理，得到能够保证车辆安全行驶的各个参数的期望值，并将处理结果分别发送给前轮转向决策模块3和后轮转向决策模块4。前轮转向决策模块3，用于接收整车控制模块2发送的关于前轮转向相关的检测数据处理结果形成前轮转向决策，并将前轮转向决策发送给前轮转向执行模块5。前轮转向执行模块5，用于接收前轮转向决策模块3发送的前轮转向决策，并执行前轮转向决策以控制车辆8。后轮转向决策模块4，用于接收整车控制模块2发送的关于后轮转向相关的检测数据处理结果形成后轮转向决策，并将后轮转向决策发送给后轮转向执行模块6。后轮转向执行模块6，用于接收后轮转向决策模块4发送的后轮转向决策，并执行后轮转向决策以控制车辆8。故障诊断模块7，用于在后轮转向执行模块6执行后轮转向决策时监测后轮转向控制系统状态，若无故障，则继续执行后轮转向决策，若发生故障，则实时读取故障标志位，准确故障定位，用于后轮转向决策模块4判断逻辑。

当后轮转向发生故障时，后轮转向控制方法具体包括：

S110、在后轮转向故障的情况下，获取车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度。

其中，当前转向盘转角是指车辆在转弯时转向盘旋转的角度。当前转向盘转角可以通过相应的传感器检测得到。当前横摆角速度是指是指汽车绕垂直轴旋转的角速度，横摆角速度的大小代表汽车的稳定程度。如果横摆角速度达到一个阈值，说明汽车发生测滑或者甩尾等危险工况。当前横摆角速度可以通过相应的传感器检测数据获得。

具体的，在检测到后轮转向发生故障时，通过设置在车辆上的传感器，可以获取车辆的当前转向角和当前横摆角速度。在本实施例中，车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度可以由信号输入模块1获取。

S120、根据车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度，确定车辆的当前侧向加速度。

其中，当前侧向加速度是指垂直运动方向的加速度,例如，汽车在水平路面上转弯时,用侧向的摩擦力来提供加速度。车辆的当前侧向加速度可以通过当前车速和当前横摆角速度相乘得到。在本实施例中，车辆的当前侧向加速度可以在信号输入模块1中确定。

S130、根据车辆的当前侧向加速度，从当前位置保持策略和零位回转策略中选择当前转向控制策略，并采用当前转向控制策略对后轮转向进行控制。

其中，当前位置保持策略是指保持后轮的当前位置不变的策略。零位回转策略是指后轮缓慢回到零位的策略，零位是指车辆直线行驶时后轮的位置，回到零位的速度可以根据车辆的实际情况进行设置。当前转向控制策略是指根据车辆当前行驶状态选择的转向控制策略。

具体的，根据车辆的当前侧向加速度，确定车辆当前的行驶状态，从而在当前位置保持策略和零位回转策略中选出适合车辆当前的行驶状态的控制策略，并作为当前转向控制策略。根据当前转向控制策略，对后轮转向进行控制，保证车辆的安全行驶和人员的安全。在本实施例中，后轮转向决策模块4根据车辆的当前侧向加速度确定当前转向控制策略，并将当前转向控制策略发送给后轮转向执行模块6，后轮转向执行模块6执行当前转向控制策略，用以控制车辆8。

本发明实施例通过在后轮转向故障的情况下，通过车辆的当前转向盘转角和当前横向摆角速度确定当前侧向加速度，根据当前侧向加速度确定当前转向控制策略，进而对后轮转向进行控制，能够适应不同的车辆行驶工况，增加了当前转向控制策略选择的灵活性，增加了车辆行驶的安全性，提高了人员的安全保障。

在上述技术方案的基础上，还包括：在后轮转向正常的情况下，根据当前车速、车辆质量、前后轴距和前后侧偏刚度，确定当前比例系数；采用当前比例系数和当前转向盘转角，确定后轮目标转角；采用后轮目标转角，控制后轮转向。

其中，前后轴距是指连接前轮的车轴与连接后轮的车轴之间的距离。前后侧偏刚度是指前后侧偏力与侧偏角之间的比值。后轮目标转角是指后轮转向的期望转角，也可以理解为，为了保证车辆安全行驶，后轮转向需要实现的转角。

具体的，根据当前车速、车辆质量、前后轴距和前后侧偏刚度，通过查表，可以确定当前比例系数。将当前比例系数与当前转向盘转角相乘，得到后轮目标转角。利用后轮目标转角，实现对后轮转向的控制。在本实施例中，在后轮转向正常的情况下，后轮转向决策模块4，从整车控制模块2获得当前车速、车辆质量、前后轴距和前后侧偏刚度，通过查表，确定当前比例系数，将比例系数与当前转向盘转角相乘获得后轮目标转角，并将后轮目标转角发送至后轮转向执行模块6。后轮转向执行模块根据后轮目标转角控制车辆8。

通过根据当前车速、车辆质量、前后轴距和前后侧偏刚度，确定当前比例系数，进而结合当前转向盘转角确定后轮目标转角，实现控制后轮转向，保证了在后轮转向正常的情况下车辆的安全行驶以及人员的安全。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种后轮转向控制方法的流程图，本实施例在上述各实施例的基础上，对如何根据车辆的当前侧向加速度，从当前位置保持策略和零位回转策略中选择当前转向控制策略的方法进行了详细解释。具体方法如下：

S210、在后轮转向故障的情况下，获取车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度。

S220、根据车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度，确定车辆的当前侧向加速度。

S230、若车辆的当前侧向加速度等于或大于侧向加速度阈值，则将当前位置保持策略作为当前转向控制策略。

其中，侧向加速度阈值是指对侧向加速度进行判断的分界值。侧向加速度阈值可以根据实际情况进行设置。示例性的，在本实施例中侧向加速度阈值为0.4*g，其中，g＝9.8m/s。

具体的，当车辆的当前侧向加速度等于或大于侧向加速度阈值时，说明当前位置保持策略更适合车辆的当前行驶工况，则将当前位置保持策略作为当前转向控制策略。在本实施例中，后轮转向决策模块4根据当前侧向加速度和侧向加速度阈值，判断得出当前侧向加速度等于或大于侧向加速度阈值时，确定采用当前位置保持策略，并将当前位置保持策略发送至后轮转向执行模块6，用于控制车辆8。

S240、若车辆的当前侧向加速度小于所述侧向加速度阈值，则零位回转策略作为当前转向控制策略。

其中，当车辆的当前侧向加速度小于侧向加速度阈值时，说明零位回转策略更适合车辆的当前行驶工况，则将零位回转策略作为当前转向控制策略。在本实施例中，后轮转向决策模块4根据当前侧向加速度和侧向加速度阈值，判断得出当前侧向加速度小于侧向加速度阈值时，确定采用零位回转策略，并将零位回转策略发送至后轮转向执行模块6，用于控制车辆8。

S250、采用当前转向控制策略对后轮转向进行控制。

本实施例的技术方案，通过设置侧向加速度阈值，根据当前侧向加速度与侧向加速度阈值的大小选择当前转向控制策略，解决了当后轮转向发生故障时只能通过单一策略进行后轮转向控制的问题，达到了当前转向策略灵活选择的效果。

在上述各个实施例的基础上，采用当前转向控制策略对后轮转向进行控制，包括：在当前转向控制策略为零位回转策略的情况下，根据当前车速和当前侧向加速度，确定当前回零转角速度；采用当前回零转角速度控制后轮向零位回转。

其中，当前回零转角速度是指后轮回到零位时的角速度。当前回零转角速度与当前车速和当前侧向加速度有关。

具体的，当前回零转角速度可以通过当前车速和当前侧向加速度计算得到，根据当前回零转角速度控制后轮逐渐转向零位。在本实施例中，在后轮转向决策模块4确定当前转向控制策略为零位回转策略的情况下，根据当前车速和当前侧向加速度确定当前回零转角速度，并将当前转向控制策略和当前回零转角速度发送至后轮转向执行模块6中。后轮转向执行模块6根据当前转向控制策略和当前回零转角速度控制车辆8进行后轮零位回转。

通过在当前转向控制策略为零位回转策略的情况下确定当前回零转角速度，并根据当前回零转角速度控制后轮向零位回转，保证了车辆后轮在向零位进行回转时不会影响车辆功能安全，实现车辆安全控制。

进一步的，根据当前车速和当前侧向加速度，确定当前回零转角速度，包括：根据当前车速和当前侧向加速度，从预先标定的候选回零转角速度与候选车辆和候选侧向加速度之间的关联关系中查询当前回零转角速度。

其中，候选回零转角速度是指预先设定好的回零转角速度。候选回零转角速度可以作为功能安全边界进行实车标定，也可以理解为，候选回零角速度根据不同的车辆类型，在不影响车辆功能安全的前提下设置的回转角速度。候选车辆是指预先规划的车辆类型。候选侧向加速度是指预先设置好的侧向加速度。候选回零转角速度、候选车辆和候选侧向加速度可以根据车辆的实际情况进行提取或总结得出。

具体的，当前回转角速度可以依据当前车速和当前侧向加速度查询得出，查询的数据库是根据候选回零转角速度与候选车辆和候选侧向加速度的关联关系预先标定而成。

通过根据当前车速和当前侧向加速度，从预先标定的候选回零转角速度与候选车辆和候选侧向加速度之间的关联关系中查询当前回零转角速度，简化回零转角速度的确定过程，当前转向控制策略的执行时间。

实施例三

图3为本发明实施例三所提供的一种后轮转向控制装置的结构示意图，该装置可以执行上述实施例所提供的车辆电子自动化测试方法，该装置可以包括：车辆参数获取模块301、侧向加速度确定模块302和转向控制策略选择模块303。

其中，车辆参数获取模块301，用于在后轮转向故障的情况下，获取车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度；

侧向加速度确定模块302，用于根据车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度，确定车辆的当前侧向加速度；

转向控制策略选择模块303，用于根据车辆的当前侧向加速度，从当前位置保持策略和零位回转策略中选择当前转向控制策略，并采用当前转向控制策略对后轮转向进行控制。

本发明实施例通过在后轮转向故障的情况下，通过车辆的当前转向盘转角和当前横向摆角速度确定当前侧向加速度，根据当前侧向加速度确定当前转向控制策略，进而对后轮转向进行控制，能够适应不同的车辆行驶工况，增加了当前转向控制策略选择的灵活性，增加了车辆行驶的安全性，提高了人员的安全保障。

上述装置中，可选的是，转向控制策略选择模块303包括：

当前位置保持策略选择单元，用于若车辆的当前侧向加速度等于或大于侧向加速度阈值，则将当前位置保持策略作为当前转向控制策略；

零位回转策略选择单元，用于若车辆的当前侧向加速度小于所述侧向加速度阈值，则零位回转策略作为当前转向控制策略。

上述装置中，可选的是，转向控制策略选择模块303包括：

当前回零转角速度确定单元，用于在当前转向控制策略为零位回转策略的情况下，根据当前车速和当前侧向加速度，确定当前回零转角速度；

后轮向零位回转控制单元，用于采用当前回零转角速度控制后轮向零位回转。

上述装置中，可选的是，后轮向零位回转控制单元包括：

当前回零转角速度查询子单元，用于根据当前车速和当前侧向加速度，从预先标定的候选回零转角速度与候选车辆和候选侧向加速度之间的关联关系中查询当前回零转角速度。

上述装置中，可选的是，还包括：

当前比例系数确定模块，用于在后轮转向正常的情况下，根据当前车速，车辆质量、前后轴距、前后侧偏刚度，确定当前比例系数；

后轮目标转角确定模块，用于采用当前比例系数和当前转向盘转角，确定后轮目标转角；

后轮转向控制模块，用于采用后轮目标转角，控制后轮转向。

本发明实施例所提供的后轮转向控制装置可执行本发明任意实施例所提供的后轮转向控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备包括处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43；电子设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器40为例；电子设备中的处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的后轮转向控制方法对应的程序指令和/或模块(例如，车辆参数获取模块301、侧向加速度确定模块302和转向控制策略选择模块303)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的后轮转向控制方法。

存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置42可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置43可包括显示屏等显示设备。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种后轮转向控制方法，该方法包括：

在后轮转向故障的情况下，获取车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度；

根据车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度，确定车辆的当前侧向加速度；

根据车辆的当前侧向加速度，从当前位置保持策略和零位回转策略中选择当前转向控制策略，并采用当前转向控制策略对后轮转向进行控制。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的后轮转向控制方法中的相关操作.

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述后轮转向控制装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种后轮转向控制方法，其特征在于，包括：

在后轮转向故障的情况下，获取车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度；

根据车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度，确定车辆的当前侧向加速度；

根据车辆的当前侧向加速度，从当前位置保持策略和零位回转策略中选择当前转向控制策略，并采用当前转向控制策略对后轮转向进行控制；

其中，根据车辆的当前侧向加速度，从当前位置保持策略和零位回转策略中选择当前转向控制策略，包括：

若车辆的当前侧向加速度等于或大于侧向加速度阈值，则将当前位置保持策略作为当前转向控制策略；

若车辆的当前侧向加速度小于所述侧向加速度阈值，则零位回转策略作为当前转向控制策略。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用当前转向控制策略对后轮转向进行控制，包括：

在当前转向控制策略为零位回转策略的情况下，根据当前车速和当前侧向加速度，确定当前回零转角速度；

采用当前回零转角速度控制后轮向零位回转。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据当前车速和当前侧向加速度，确定当前回零转角速度，包括：

根据当前车速和当前侧向加速度，从预先标定的候选回零转角速度与候选车辆和候选侧向加速度之间的关联关系中查询当前回零转角速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在后轮转向正常的情况下，根据当前车速、车辆质量、前后轴距和前后侧偏刚度，确定当前比例系数；

采用当前比例系数和当前转向盘转角，确定后轮目标转角；

采用后轮目标转角，控制后轮转向。

5.一种后轮转向控制装置，其特征在于，包括：

车辆参数获取模块，用于在后轮转向故障的情况下，获取车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度；

侧向加速度确定模块，用于根据车辆的当前转向盘转角和当前横摆角速度，确定车辆的当前侧向加速度；

转向控制策略选择模块，用于根据车辆的当前侧向加速度，从当前位置保持策略和零位回转策略中选择当前转向控制策略，并采用当前转向控制策略对后轮转向进行控制；

其中，转向控制策略选择模块包括：

当前位置保持策略选择单元，用于若车辆的当前侧向加速度等于或大于侧向加速度阈值，则将当前位置保持策略作为当前转向控制策略；

零位回转策略选择单元，用于若车辆的当前侧向加速度小于所述侧向加速度阈值，则零位回转策略作为当前转向控制策略。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，转向控制策略选择模块包括：

当前回零转角速度确定单元，用于在当前转向控制策略为零位回转策略的情况下，根据当前车速和当前侧向加速度，确定当前回零转角速度；

后轮向零位回转控制单元，用于采用当前回零转角速度控制后轮向零位回转。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的后轮转向控制方法。

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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的后轮转向控制方法。

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