CN115158451B - 控制装置、转向系统、车辆和转向控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于转向系统的控制装置，包括：输入模块，被配置为接收驾驶状态参数、与多种转向风格中的要切换的转向风格相配设的转向风格切换指令以及能表征转向系统内的故障的转向系统状态参数；评估模块，被配置为基于接收的驾驶状态参数、转向风格切换指令和转向系统状态参数来激活或禁用要切换的转向风格；助力模块，提供有与多种转向风格相配设的多个助力参数；阻尼模块，在所述阻尼模块内提供有与所述多种转向风格相配设的多个阻尼参数；和回正模块，在所述回正模块内提供有与所述多种转向风格相配设的多个回正参数。此外，本公开涉及一种具有所述控制装置的转向系统、相关的车辆和转向控制方法。

Description

控制装置、转向系统、车辆和转向控制方法

技术领域

本公开涉及车辆转向技术领域，更具体地说，涉及一种用于转向系统的控制装置、相关的转向系统、车辆和转向控制方法。

背景技术

车辆的转向系统是车辆行驶系统的重要组成部分，车辆的转向系统的功用是使车辆按照驾驶员的意图控制行驶方向。转向系统作为整车的重要总成，与车辆操纵稳定性、舒适性和行驶安全性密切相关。

目前常见的转向系统包括机械转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统、电控液压转向系统、线控转向系统等。

在现有的一些转向系统、尤其是在针对商用车的转向系统中，转向系统的助力特性曲线由零部件供应商预先设定在控制装置内。由此驾驶员只能被动接受预先设定的转向风格，而无法实现多种转向风格的切换。

发明内容

本公开的目的在于提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的控制装置、转向系统、车辆和转向控制方法。

根据本公开的第一方面，涉及一种用于转向系统、尤其是电控液压转向系统的控制装置，所述控制装置包括：

输入模块，被配置为接收驾驶状态参数、与多种转向风格中的要切换的转向风格相配设的转向风格切换指令以及能表征转向系统内的故障的转向系统状态参数；

评估模块，被配置为基于接收的驾驶状态参数、转向风格切换指令和转向系统状态参数来激活或禁用要切换的转向风格；

助力模块，在所述助力模块中提供有与所述多种转向风格相配设的多个助力参数，其中，所述助力模块被配置为基于驾驶状态参数以及与激活的转向风格相配设的助力参数来提供相应的助力参数值；

阻尼模块，在所述阻尼模块内提供有与所述多种转向风格相配设的多个阻尼参数，其中，所述阻尼模块被配置为基于驾驶状态参数以及与激活的转向风格相配设的阻尼参数来提供相应的阻尼参数值；和

回正模块，在所述回正模块内提供有与所述多种转向风格相配设的多个回正参数，其中，所述回正模块被配置为基于驾驶状态参数以及与激活的转向风格相配设的回正参数来提供相应的回正参数值。

有利地，通过所述控制装置允许转向系统实现具有可调节的转向风格。通过为转向系统设置多种转向风格可以在车辆的驾驶过程中切换转向风格，以满足驾驶员对不同的转向风格的偏好需求，改善用户体验。有利的是，本公开针对多种转向风格在转向系统的基本助力特性、阻尼特性以及回正特性方面提供不同的风格设定，使得转向系统在不同转向风格下的转向性能差异度得到优化。

根据本公开的第二方面，涉及一种转向系统、尤其是电控液压转向系统，其特征在于，所述转向系统包括电机以及用于控制电机的根据本公开一些实施例所述的控制装置。

根据本公开的第三方面，涉及一种车辆、尤其是商用车，其特征在于，所述车辆包括：转向风格设定装置，被配置为从预定的多种转向风格中设定一种转向风格，并发出与设定的转向风格相关联的转向风格切换指令；整车控制单元，被配置为：从转向风格设定装置处接收转向风格切换指令并经由车辆通信总线传输给转向系统，从所述转向系统处接收与转向系统的当前激活的转向风格对应的标识参数，检验转向风格切换指令与由转向系统反馈的标识参数之间的一致性，并基于检验结果输出相应的反馈指令，以用于呈现相应的检验结果；根据本公开所述的转向系统，被配置为从整车控制单元接收转向风格切换指令，并向整车控制单元反馈与转向系统的当前激活的转向风格对应的标识参数。

根据本公开的第四方面，涉及一种转向控制方法，尤其是借助于根据本公开所述的控制装置实施的转向控制方法，其特征在于，所述转向控制方法包括：

接收与多种转向风格中的一种转向风格相配设的转向风格切换指令；

接收驾驶状态参数；

接收能表征转向系统内的故障的转向系统状态参数；

基于接收的驾驶状态参数、转向风格切换指令和转向系统状态参数来激活或禁用要切换的转向风格，

当要切换的转向风格被禁用且当前转向风格保持激活时：

-基于驾驶状态参数以及与当前转向风格相配设的第一助力参数来提供相应的助力参数值，

-基于驾驶状态参数以及与当前转向风格相配设的第一阻尼参数来提供相应的阻尼参数值，

-基于驾驶状态参数以及与当前转向风格相配设的第一回正参数来提供相应的回正参数值，并且

当与转向风格切换指令相配设的转向风格被激活时：

-基于驾驶状态参数以及与要切换的转向风格相配设的第二助力参数来提供相应的助力参数值，

-基于驾驶状态参数以及与要切换的转向风格相配设的第二阻尼参数来提供相应的阻尼参数值，

-基于驾驶状态参数以及与要切换的转向风格相配设的第二回正参数来提供相应的回正参数值。

附图说明

通过以下结合附图对示例性实施例的详细描述，本公开的上述和其它方面及优点将变得显而易见，附图通过示例的方式图示了本公开的原理。要注意的是，附图不一定是按比例绘制的。

图1示出了根据本公开一些实施例的车辆的部分示意图，其中集成了根据本公开一些实施例的转向系统。

图2示出了图1的车辆的示例性框图。

图3示出了根据本公开一些实施例的控制装置的示意性框图。

图4示出了图3中的控制装置的助力模块的示意图。

图5示出了图3中的控制装置的阻尼模块的示意图。

图6示出了图3中的控制装置的回正模块的示意图。

图7示出了根据本公开一些实施例的转向控制方法的示意性流程图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，本文中的用语仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

在本文中，用语“A或B”包括“A和B”以及“A或B”，而不是排他地仅包括“A”或者仅包括“B”，除非另有特别说明。

在本文中，用语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且“第一”、“第二”也可以涉及多个“第一”、“第二”。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。

还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。除非另有定义，否则所有术语(包括技术术语和科学术语)在本文中均按它们在示例所属领域的一般含义使用。

本公开涉及一种具有可调节的转向风格的转向系统、尤其是电控液压转向系统。通过为转向系统设置多种转向风格可以在车辆的驾驶过程中切换转向风格，以满足驾驶员对不同的转向风格的偏好需求，改善用户体验。有利的是，本公开针对多种转向风格在转向系统的基本助力特性、阻尼特性以及回正特性方面提供不同的风格设定，使得转向系统在不同转向风格下的转向性能差异度得到优化。

本公开还涉及一种用于所述转向系统的控制装置，通过所述控制装置允许转向系统实现可调节的转向风格。

此外，本公开还涉及一种具有所述转向系统的车辆、尤其是商用车。商用车可以理解为一种用于运送人员和货物的车辆。商用车可以包括客车、货车、半挂牵引车等。

接下去，参照附图来具体介绍本公开的各方面。

参照图1和2，图1示出了根据本公开一些实施例的车辆100的部分示意图，其中集成了根据本公开一些实施例的转向系统10。图2示出了图1的车辆100的部分示例性框图。在当前实施例中，以商用车为例进行介绍。应理解的是，在本公开中，车辆100可以是任意一种机动车，例如可以是轿车、客车、卡车、货车、或其他可移动工具。在当前实施例中，以电控液压转向系统10为例进行介绍。应理解的是，在本公开中，转向系统10也可以是电动助力转向系统、线控转向系统或其他形式的转向系统等。

如图1所示，本公开的车辆100的电控液压转向系统10可以示例性地包括：

方向盘1，用于由驾驶员进行转向操作，以向转向系统10输入转向手力或者说转向力矩；

转向力矩传递装置2，其可以包括转向管柱和转向中间轴，用于传递转向操作的转向力矩；

万向节3，用于连接转向中间轴和转向器输入轴；

转向器4，被配置为转向执行装置，其包括转向器总成；

液压助力模块5，包括转向油壶501、油管502和转向油泵503，其中，转向油壶501可以借助于转向油泵503并且经由油管502向转向器4提供液压动力传递介质，以进行液压助力；

电控模块，其可以包括用于电动助力的电机6、用于操控电机6的控制装置50以及为电机6馈电的电源，所述电控模块被配置为通过电机6经由传动机构62给转向器输入轴进行电动助力；

转向垂臂7，作为车辆100转向系统10转向杆系组成之一，用于将转向器输出轴输出的力矩传递给直拉杆；

转向直拉杆8，作为车辆100转向系统10转向杆系组成之一，用于将转向力矩间接地传递给轮胎9；

轮胎9，执行车辆100的转向。

电控液压转向系统10的使用是有利的，其不仅可以具备液压助力功能，而且可以具备电动助力功能，从而可以灵活且高效地调节转向系统10的助力特性，以便更好地适配当前的驾驶状态。再者，在没有转向操作时，电机6停止运转，从而可以降低能量消耗，这对于通常载荷较高的商用车而言则更加有利。

在一些实施例中，电控液压转向系统10中采用的电机6可以是直流电机6、例如直流无刷电机。此时，为电机6馈电的电源可以构成为车辆100内的蓄电池以及相应的DC/DC转换器。在一些实施例中，电控液压转向系统10中采用的电机6可以是交流电机。此时，为电机6馈电的电源可以构成为车辆100内的蓄电池以及相应的DC/AC转换器。

应理解的是，电控液压转向系统10的构成方式可以具有多种变型，并非局限于当前实施例。在一些实施例中，液压助力模块5的转向油泵可以通过电机驱动来代替传统的发动机驱动，从而改善电控液压转向系统10的空间布置。在一些实施例中，可调节的转向风格也可以针对转向油泵来实现，也就是说，本公开的控制装置50也可以被适应性地转用到操控转向油泵的电机，以实现可调节的助力特性，进而实现可调节的转向风格。

继续参照图1，本公开的车辆100可以包括车载总线系统20、例如CAN总线系统以及连接于车载总线系统20的多种电子装置(图中未具体示出)。这些电子装置可以包括但不限于：整车控制单元40、车速传感器、轮速传感器、发动机转速传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、陀螺仪、转向角传感器、转矩传感器、人机界面、ADAS系统等等。转向系统10(例如其控制装置50)可以经由车载总线系统20与这些电子装置中的至少一部分进行通信，由此实现可切换的转向风格。

参照图2，车辆100可以包括转向风格设定装置30、整车控制单元40和电控液压转向系统(在此，以用于电机6的控制装置50示出)。

转向风格设定装置30可以被配置为由驾驶员从预定的多种转向风格中设定一种转向风格，并发出与设定的转向风格相关联的转向风格切换指令C、例如控制报文。转向风格设定装置30可以被配置为将转向风格切换指令C发送给整车控制单元40，并经由整车控制单元40进一步转发给电控液压转向系统10。作为示例，可以规定三种转向风格：标准模式、舒适模式和运动模式，在标准模式中转向助力适中。舒适模式相对于标准模式而言，转向助力增加，驾驶感受更加灵活和轻盈。运动模式相对于标准模式转向助力减小，驾驶感受更加沉稳。

在一些实施例中，转向风格设定装置30可以构成为车辆100的人机界面。在一些实施例中，转向风格设定装置30可以构成为安装在驾驶舱内的触控屏，在触控屏上可以显示多种转向风格选项，以供驾驶员选择。在一些实施例中，转向风格设定装置30可以构成为安装在驾驶舱内的开关或旋钮，通过操作相应的开关或旋钮可以从多种转向风格中选择一种转向风格。

应理解的是，转向风格设定装置30可以具有多种变型可能性。在一些实施例中，转向风格设定装置30可以构成为手势识别设备或语言识别设备。此时，不同的手势或词汇可以关联于不同的转向风格。手势识别设备或声音识别设备可以基于驾驶员的手势或词汇确定驾驶员选择的转向风格。在一些实施例中，转向风格设定装置30可以构成为便携式智能设备。通过事先在车辆100中进行登记相应的便携式智能设备，可以允许便携式智能设备来设定转向风格。

在一些实施例中，转向风格设定装置30可以被配置为设定在转向系统10的初始状态下激活的默认转向风格。转向系统10的初始状态可以理解为在车辆100启动时转向系统10的状态。

在一些实施例中，转向风格设定装置30可以被配置为创建用户身份数据与默认转向风格之间的关联性，以便针对用户身份数据激活适配的默认转向风格。

在一些实施例中，转向风格设定装置30可以被配置为获取用户身份数据并基于用户身份数据激活与用户身份数据适配的默认转向风格，从而自动地为不同的驾驶员设定适配的默认转向风格。

用户身份数据可以理解为能单义地表征作为用户的驾驶员的数据，其可以包括但不限于脸部识别、指纹识别、身份证识别等。在一些实施例中，转向风格设定装置30可以构成为触控屏，其可以被配置为获取用户的指纹识别数据。所述触控屏还可以被配置为响应于用户在手动设置默认转向风格之后以预定方式操作触控屏而触发创建用户身份数据与默认转向风格之间的关联性，并且以关联方式将用户身份数据和默认转向风格预存储到远程服务器中，并且通过对预存储在远程服务器中的远程访问，能跨多个不同的车辆100实现用户对默认转向风格的设定。在一些实施例中，所述以预定方式操作触控屏与手指放在触控屏上的时间段和/或手指触摸触控屏的次数相关联。

在其他实施例中，转向风格设定装置30也可以构成为摄像装置，其可以被配置为获取用户的人脸识别数据。

整车控制单元40可以构成为车辆100的关键控制部件，其可以负责一个或多个如下功能：解析驾驶员需求、监控行驶状态、协调控制单元如BMS、MCU、EMS、TCU等的工作、实现整车的上下电、驱动控制、能量回收、附件控制和故障诊断等功能。应理解的是，本公开的整车控制单元40应被宽泛地理解，其可以包括但不限于连接到车载总线系统20中的任意具备计算处理功能的控制装置50。

如图2所示，整车控制单元40可以被配置为从转向风格设定装置30处接收转向风格切换指令C并经由车辆100通信总线传输给转向系统10，即，用于操控电机6的控制装置50。在一些实施例中，整车控制单元40可以对转向风格切换指令C和/或转向系统10的转向状态进行检验。在一些实施例中，整车控制单元40可以被配置为从所述转向系统10处接收与转向系统10的当前激活的转向风格对应的标识参数，并且检验转向风格切换指令C与由转向系统10反馈的标识参数F之间的一致性，并基于检验结果输出相应的反馈指令，以用于呈现相应的检验结果。当整车控制单元40检验出转向风格切换指令C与由转向系统10反馈的标识参数F一致时，生成第一反馈指令，以用于通过人机界面反馈转向风格设定的成功，例如在人机界面上显示当前成功的转向风格。当检验出转向风格切换指令C与由转向系统10反馈的标识参数F不一致时，生成第二反馈指令，以用于通过人机界面反馈转向风格设定的失败，例如在人机界面上显示转向风格切换失败。应理解的是，转向风格设定装置30经由整车控制单元40以及车载总线系统20连接至转向系统10的控制装置50的连接拓扑被证实是有利的，这种连接拓扑一方面可以提高转向风格切换的安全性，防止因数据篡改而导致的安全事故；另一方面可以利用整车控制单元40自身强大的计算性能允许对转向风格切换操作进行高效且可靠的附加验证。

接下去，参照图3至7，详细地介绍根据本公开一些实施例的控制装置50。

如图3所示，本公开的控制装置50可以包括输入模块52、评估模块54、助力模块56、阻尼模块58和回正模块59。应理解的是，关于控制装置50的各个功能模块的划分仅是从功能上加以区分，在物理位置方面不存在严格的限定。在一些实施例中，一些或全部功能模块可以集成于一个单独的硬件，例如MCU上，而另一些功能模块可以集成于另一个单独的硬件，例如MCU上，各个硬件之间可以通信连接。

输入模块52可以被配置为接收驾驶状态参数P以及与多种转向风格中的要切换的转向风格相配设的转向风格切换指令C。附加地或备选地，输入模块52可以被配置为接收能表征转向系统10内的故障的转向系统状态参数E。

如图1所示，控制装置50可以经由车载总线系统20、例如CAN总线系统与连接于车载总线系统20的多种电子装置进行通信，从而从这些电子装置处获取相应的驾驶状态参数P。驾驶状态参数P可以包括但不限于：车辆的速度参数、车辆的姿态参数和/或方向盘状态参数。在一些实施例中，输入模块52可以被配置为接收一个或多个如下参数作为速度参数：来自车速传感器的车速参数、来自轮速传感器的轮速参数、来自发动机转速传感器的发动机转速参数。在一些实施例中，输入模块52可以被配置为接收一个或多个如下参数作为姿态参数：来自横摆角速度传感器的横摆角速度参数、来自侧向加速度传感器的侧向加速度参数、来自陀螺仪的角速度参数。在一些实施例中，输入模块52可以被配置为接收一个或多个如下参数作为方向盘状态参数：手力参数、方向盘角度参数、方向盘角速度参数、方向盘力矩参数。

评估模块54可以被配置为基于接收的驾驶状态参数P和转向风格切换指令C来激活或禁用要切换的转向风格。附加地或备选地，评估模块54可以被配置为基于接收的驾驶状态参数P、转向风格切换指令C和转向系统状态参数E来激活或禁用要切换的转向风格。

在一些实施例中，评估模块54可以被配置为对接收的转向风格切换指令C进行校验，并且仅当校验正确时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格。通过对转向风格切换指令C的校验可以提高转向风格切换的准确性，防止因干扰或故障引起不期望的误操作并进而影响驾驶安全性。在一些实施例中，对接收的转向风格切换指令C的校验可以包括但不限于：校验转向风格切换指令C的数据丢失、校验转向风格切换指令C中的模式数值、校验转向风格切换指令C中的计数器、和/或校验转向风格切换指令C中的校验和。

在一些实施例中，评估模块54可以被配置为对接收的驾驶状态参数P通过如下方式进行评估，即，将接收的驾驶状态参数P与预先设定的切换界限参数进行比较，其中，仅当驾驶状态参数P低于切换界限参数时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格。

在一些实施例中，评估模块54可以被配置为基于车速参数来激活或禁用要切换的转向风格，其中，仅当车速参数低于第一切换界限时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格。由此，以高效且可靠地方式将转向风格的切换限制在较低的行驶速度范围内，从而不仅可以改善驾驶安全性，而且可以保持转向风格的可切换性。

在一些实施例中，评估模块54可以被配置为基于车速参数以及轮速参数、横摆角速度参数和/或侧向加速度参数来激活或禁用要切换的转向风格。优选地，仅当轮速差小于第二切换界限、横摆角速度小于第三切换界限、和/或侧向加速度小于第四切换界限时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格。在一些实施例中，第二切换界限、第三切换界限和/或第四切换界限与车速参数相关地被设定。在一些实施例中，第二切换界限、第三切换界限和/或第四切换界限随着车速的增加而阶梯式减小或递减式减小。由此，以高效且可靠地方式将转向风格的切换限制在相对安全的驾驶状态下，从而不仅可以改善驾驶安全性，而且可以保持转向风格的可切换性。

在一些实施例中，评估模块54可以被配置为查明特定的驾驶状态参数P是否缺失或错误，当查明特定的驾驶状态参数P缺失或错误时，禁用要切换的转向风格。

在一些实施例中，评估模块54可以被配置为基于转向系统状态参数E查明转向系统10是否处于正常工作模式，其中，仅当转向系统10处于正常工作模式下时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格。在一些实施例中，评估模块54可以被配置为查明特定的传感器、例如转矩传感器、电流传感器、转角传感器等是否失效，当评估模块54查明特定的传感器失效时，禁用要切换的转向风格。在一些实施例中，评估模块54可以被配置为查明特定的硬件、例如控制装置50等是否温度过高，当评估模块54查明特定的硬件温度过高时，禁用要切换的转向风格。

附加地或备选地，所述输入模块被配置为接收当前行驶环境的交通数据，并且评估模块被配置为附加地基于交通数据来激活或禁用要切换的转向风格，所述评估模块被配置为：当交通数据表明当前行驶环境需要提高注意力的情况下，禁用要切换的转向风格，否则允许激活要切换的转向风格。需要提高注意力的情况可以包括但不限于：拥堵路段、施工路段、学校附近、转弯处、窄道、桥梁处等危险地带。

附加地或备选地，所述输入模块被配置为接收来自自动驾驶系统的状态参数，并且评估模块被配置为附加地基于自动驾驶系统的状态参数来激活或禁用要切换的转向风格，所述评估模块被配置为：当自动驾驶系统的状态参数表明自动驾驶级别高于预定的级别时，禁用要切换的转向风格，否则允许激活要切换的转向风格。自动驾驶级别可以例如分为L0-L5，共六级，其中，预定的级别可以是高于L2、L3或L4。L0级别：该级别完全由驾驶员进行操作驾驶，包括转向、制动、油门等都由驾驶员自行判断，车辆只负责命令的执行。L1级别：能够辅助驾驶员完成某些驾驶任务，例如许多车型装配的自适应巡航(ACC)功能，雷达实时控制车距和车辆加减速。L2级别：可自动完成某些驾驶任务，并经过处理分析，自动调整车辆状态，像车道保持功能就属于此级别，除了能控制加减速，同时还能对方向盘进行控制，驾驶员需观察周围情况提供车辆安全操作。L3级别：该级别通过更有逻辑性的行车电脑控制车辆，驾驶员不需要手脚待命，车辆能够在特定环境下独立完成操作驾驶，但驾驶员无法进行睡眠或休息，在人工智能不能准确判断时，仍需人工操作。L4级别：车辆自动做出自主决策，并且驾驶者无需任何操作，一般需依靠可实时更新的道路信息数据支持，实现自动取还车、自动编队巡航、自动避障等出行的真实场景。L5级别：与L4级别最大的区别是完全不需要驾驶员配合任何操作，实现全天候、全地域的自动驾驶，并能应对环境气候及地理位置的变化，驾驶员可将注意力放在休息或其它工作上。

参见图3和4，介绍本公开一些实施例的控制装置50的助力模块56。助力模块56可以被配置为基于驾驶状态参数P以及与激活的转向风格相配设的助力参数来提供相应的助力参数值。在一些实施例中，助力参数值可以是助力力矩值、即，助力转矩值。在电机6的闭环控制算法中存在转矩环时，直接提供助力转矩值是有利的。在一些实施例中，助力参数值可以是助力电流值，通过所述助力电流值可以得到期望的助力转矩值。

为了针对不同的转向风格提供不同的助力参数值，在所述助力模块56中可以提供有与所述多种转向风格相配设的多个助力参数T1。在一些实施例中，在所述助力模块56中提供有与第一转向风格相配设的第一助力参数表以及与第二转向风格相配设的第二助力参数表。第一助力参数表可以基于车速参数和手力参数提供第一助力参数值、优选地第一助力力矩值，并且第二助力参数表基于车速参数和手力参数提供第二助力参数值、优选地第二助力力矩值。在相同的车速参数和手力参数下，第二助力参数值可以大于第一助力参数值。附加地或备选地，在所述助力模块56中还可以提供有与第三转向风格相配设的第三助力参数表，第三助力参数表基于车速参数和手力参数提供第三助力参数值、优选地第三助力力矩值。在相同的车速参数和手力参数下，第三助力参数值大于第二助力参数值。

参见图3和5，介绍本公开一些实施例的控制装置50的阻尼模块58。阻尼模块58可以被配置为基于驾驶状态参数P以及与激活的转向风格相配设的阻尼参数来提供相应的阻尼参数值。在一些实施例中，阻尼参数值可以是阻尼力矩值、即，阻尼转矩值。在电机6的闭环控制算法中存在转矩环时，直接提供阻尼转矩值是有利的。在一些实施例中，阻尼参数值可以是阻尼电流值，通过所述阻尼电流值可以得到期望的阻尼转矩值。

为了针对不同的转向风格提供不同的阻尼参数值，在所述阻尼模块58内可以提供有与所述多种转向风格相配设的多个阻尼参数。在一些实施例中，在所述阻尼模块58内可以提供有：基本阻尼参数表T2，被配置为基于方向盘转速参数提供基本阻尼参数值、优选地基本阻尼力矩值，即阻尼扭矩值；车速系数表T3，被配置为基于车速参数提供用于基本阻尼参数值的调节系数；阻尼输出增益调节子模块k1，被配置为提供有与所述多种转向风格相配设的多个阻尼增益，以便针对不同的转向风格输出不同的阻尼参数值、优选地阻尼力矩值。因此，最终得出的阻尼参数值可以是基本阻尼参数值、调节系数和阻尼参数值三者之间的数学关系式、优选是乘积。在一些实施例中，阻尼输出增益调节子模块可以被配置为提供有与第一转向风格相配设的第一阻尼增益以及与第二转向风格相配设的第二阻尼增益，其中，第二阻尼增益大于第一阻尼增益。附加地或备选地，阻尼输出增益调节子模块可以被配置为提供有与第三转向风格相配设的第三阻尼增益，其中，第三阻尼增益大于第二阻尼增益。

参见图3和6，介绍本公开一些实施例的控制装置50的回正模块59。回正模块59可以被配置为基于驾驶状态参数P以及与激活的转向风格相配设的回正参数来提供相应的回正参数值。在一些实施例中，阻尼参数值可以是回正力矩值、即，回正转矩值。在电机6的闭环控制算法中存在转矩环时，直接提供回正转矩值是有利的。在一些实施例中，回正参数值可以是回正电流值，通过所述回正电流值可以得到期望的回正转矩值。

为了针对不同的转向风格提供不同的回正参数值，在所述回正模块59内可以提供有与所述多种转向风格相配设的多个回正参数。在一些实施例中，在所述回正模块59内可以提供有：基本回正参数表T4，被配置为基于在方向盘转角参数、方向盘转速参数、车速参数、和手力参数中的一部分或全部提供基本回正参数值、优选地基本回正力矩值；回正输出增益调节子模块，被配置为提供有与所述多种转向风格相配设的多个回正增益，以便针对不同的转向风格输出不同的回正参数值、优选地回正力矩值。在一些实施例中，回正输出增益调节子模块可以被配置为提供有与第一转向风格相配设的第一回正增益以及与第二转向风格相配设的第二回正增益，其中，第二回正增益大于第一回正增益。附加地或备选地，回正输出增益调节子模块可以被配置为提供有与第三转向风格相配设的第三回正增益，其中，第三回正增益大于第二回正增益。

接下去，参照图7，介绍根据本公开一些实施例的转向控制方法。应理解的是，根据本公开一些实施例的转向控制方法可以通过根据本公开一些实施例的控制装置50来执行，本公开关于控制装置50的内容可以适用于转向控制方法，在此不再赘述。需要指出的是：在本文中各方法步骤的顺序可以是灵活配置的，通过数字来标记步骤仅为了方便描述并不具有限制作用。

如图7所示，所述转向控制方法包括：

S10：在转向系统10的初始状态下，激活默认转向风格；

S20：接收与多种转向风格中的一种转向风格相配设的转向风格切换指令C；

S30：接收驾驶状态参数P；

S40：基于接收的驾驶状态参数P和转向风格切换指令C来激活或禁用要切换的转向风格；

S50：基于激活的转向风格，提供与激活的转向风格相应的助力参数值、阻尼参数值和回正参数值。

附加地或备选地，步骤S10可以包括：接收用户身份数据，激活与该用户身份数据关联的默认转向风格。

附加地或备选地，步骤S40可以包括：基于车速参数来激活或禁用要切换的转向风格，其中，查明车速参数是否低于第一切换界限，仅当车速参数低于第一切换界限时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格，而保持当前转向风格。

附加地或备选地，步骤S40可以包括：基于车速参数以及轮速参数、横摆角速度参数和/或侧向加速度参数来激活或禁用要切换的转向风格，其中，仅当轮速差小于第二切换界限、横摆角速度小于第三切换界限、和/或侧向加速度小于第四切换界限时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格。

附加地或备选地，步骤S40可以包括：接收能表征转向系统10内的故障的转向系统状态参数，并且基于接收的驾驶状态参数P、转向风格切换指令C和转向系统状态参数E来激活或禁用要切换的转向风格。

附加地或备选地，步骤S40可以包括：当要切换的转向风格被禁用且当前转向风格、例如默认转向风格保持激活时：基于驾驶状态参数P以及与当前转向风格相配设的第一助力参数来提供相应的助力参数值；基于驾驶状态参数P以及与当前转向风格相配设的第一阻尼参数来提供相应的阻尼参数值；基于驾驶状态参数P以及与当前转向风格相配设的第一回正参数来提供相应的回正参数值。当与转向风格切换指令C相配设的转向风格被激活时：基于驾驶状态参数P以及与要切换的转向风格相配设的第二助力参数来提供相应的助力参数值；基于驾驶状态参数P以及与要切换的转向风格相配设的第二阻尼参数来提供相应的阻尼参数值；基于驾驶状态参数P以及与要切换的转向风格相配设的第二回正参数来提供相应的回正参数值。

如此描述了本公开，显然可以以多种方式改变本公开。这种变化不应当被认为是与本公开的主旨和范围的偏离，并且对本领域技术人员显而易见的所有这种修改都意图包括在以下权利要求的范围内。

Claims (31)

1.一种用于转向系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

输入模块，被配置为接收驾驶状态参数、与多种转向风格中的由驾驶员通过转向风格设定装置所设定的要切换的转向风格相配设的转向风格切换指令以及能表征转向系统内的故障的转向系统状态参数；

评估模块，被配置为基于接收的驾驶状态参数、转向风格切换指令和转向系统状态参数来激活或禁用要切换的转向风格；

助力模块，在所述助力模块中提供有与所述多种转向风格相配设的多个助力参数，其中，所述助力模块被配置为基于驾驶状态参数以及与激活的转向风格相配设的助力参数来提供相应的助力参数值；

阻尼模块，在所述阻尼模块内提供有与所述多种转向风格相配设的多个阻尼参数，其中，所述阻尼模块被配置为基于驾驶状态参数以及与激活的转向风格相配设的阻尼参数来提供相应的阻尼参数值；和

回正模块，在所述回正模块内提供有与所述多种转向风格相配设的多个回正参数，其中，所述回正模块被配置为基于驾驶状态参数以及与激活的转向风格相配设的回正参数来提供相应的回正参数值，

其中，所述评估模块被配置为:对接收的驾驶状态参数通过如下方式进行评估，即，将接收的驾驶状态参数与预先设定的切换界限参数进行比较，其中，仅当驾驶状态参数低于切换界限参数时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格，其中，

-基于车速参数来激活或禁用要切换的转向风格，其中，仅当车速参数低于第一切换界限时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格；或者

-基于车速参数以及轮速参数、横摆角速度参数和/或侧向加速度参数来激活或禁用要切换的转向风格，仅当轮速差小于第二切换界限、横摆角速度小于第三切换界限、和/或侧向加速度小于第四切换界限时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格，其中，第二切换界限、第三切换界限和/或第四切换界限与车速参数相关地被设定。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述驾驶状态参数包括车辆的速度参数、车辆的姿态参数和/或方向盘状态参数。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，

所述输入模块被配置为接收一个或多个如下参数作为速度参数：来自车速传感器的车速参数、来自轮速传感器的轮速参数、来自发动机转速传感器的发动机转速参数；

所述输入模块被配置为接收一个或多个如下参数作为姿态参数：来自横摆角速度传感器的横摆角速度参数、来自侧向加速度传感器的侧向加速度参数、来自陀螺仪的角速度参数；

所述输入模块被配置为接收一个或多个如下参数作为方向盘状态参数：手力参数、方向盘角度参数、方向盘角速度参数、方向盘力矩参数。

4.根据权利要求1至3之一所述的控制装置，其特征在于，

输入模块被配置为接收当前行驶环境的交通数据，并且

评估模块被配置为附加地基于交通数据来激活或禁用要切换的转向风格，所述评估模块被配置为：当交通数据表明当前行驶环境需要提高注意力的情况下，禁用要切换的转向风格，否则允许激活要切换的转向风格；和/或

输入模块被配置为接收来自自动驾驶系统的状态参数，并且评估模块被配置为附加地基于自动驾驶系统的状态参数来激活或禁用要切换的转向风格，所述评估模块被配置为：当自动驾驶系统的状态参数表明自动驾驶级别高于预定的级别时，禁用要切换的转向风格，否则允许激活要切换的转向风格。

5.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述评估模块被配置为：

-对接收的转向风格切换指令进行校验，其中，仅当校验正确时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格；

-查明特定的驾驶状态参数是否缺失或错误，当查明特定的驾驶状态参数缺失或错误时，禁用要切换的转向风格；和/或

-基于转向系统状态参数查明转向系统是否处于正常工作模式，其中，仅当转向系统处于正常工作模式下时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述校验包括校验转向风格切换指令的数据丢失、校验转向风格切换指令中的模式数值、校验转向风格切换指令中的计数器、和/或校验转向风格切换指令中的校验和。

7.根据权利要求1至3之一所述的控制装置，其特征在于，第二切换界限、第三切换界限和/或第四切换界限随着车速的增加而阶梯式减小或递减式减小。

8.根据权利要求1至3之一所述的控制装置，其特征在于，在所述助力模块中提供有与第一转向风格相配设的第一助力参数表以及与第二转向风格相配设的第二助力参数表，第一助力参数表基于车速参数和手力参数提供第一助力参数值，并且第二助力参数表基于车速参数和手力参数提供第二助力参数值，其中，在相同的车速参数和手力参数下，第二助力参数值大于第一助力参数值。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，在所述助力模块中提供有与第三转向风格相配设的第三助力参数表，第三助力参数表基于车速参数和手力参数提供第三助力参数值，其中，在相同的车速参数和手力参数下，第三助力参数值大于第二助力参数值。

10.根据权利要求1至3之一所述的控制装置，其特征在于，在所述阻尼模块内提供有：

基本阻尼参数表，被配置为基于方向盘转速参数提供基本阻尼参数值；

车速系数表，被配置为基于车速参数提供用于基本阻尼参数值的调节系数；

阻尼输出增益调节子模块，被配置为提供有与所述多种转向风格相配设的多个阻尼增益，以便针对不同的转向风格输出不同的阻尼参数值。

11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，阻尼输出增益调节子模块被配置为提供有与第一转向风格相配设的第一阻尼增益以及与第二转向风格相配设的第二阻尼增益，其中，第二阻尼增益大于第一阻尼增益。

12.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，阻尼输出增益调节子模块被配置为提供有与第三转向风格相配设的第三阻尼增益，其中，第三阻尼增益大于第二阻尼增益。

13.根据权利要求1至3之一所述的控制装置，其特征在于，在所述回正模块内提供有：

基本回正参数表，被配置为基于方向盘转角参数、方向盘转速参数、车速参数、和/或手力参数提供基本回正参数值；

回正输出增益调节子模块，被配置为提供有与所述多种转向风格相配设的多个回正增益，以便针对不同的转向风格输出不同的回正参数值。

14.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，回正输出增益调节子模块被配置为提供有与第一转向风格相配设的第一回正增益以及与第二转向风格相配设的第二回正增益，其中，第二回正增益大于第一回正增益。

15.根据权利要求14所述的控制装置，其特征在于，回正输出增益调节子模块被配置为提供有与第三转向风格相配设的第三回正增益，其中，第三回正增益大于第二回正增益。

16.根据权利要求1至3之一所述的控制装置，其特征在于，所述转向系统是电控液压转向系统。

17.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述第一助力参数值是第一助力力矩值，第二助力参数值是第二助力力矩值，并且第三助力参数值是第三助力力矩值。

18.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述基本阻尼参数值是基本阻尼力矩值，并且所述阻尼参数值是阻尼力矩值。

19.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述基本回正参数值是基本回正力矩值，并且所述回正参数值是回正力矩值。

20.转向系统，其特征在于，所述转向系统包括电机以及用于控制电机的根据权利要求1至19之一所述的控制装置。

21.车辆，其特征在于，所述车辆包括：

转向风格设定装置，被配置为从预定的多种转向风格中设定一种转向风格，并发出与设定的转向风格相关联的转向风格切换指令，

整车控制单元，被配置为：

-从转向风格设定装置处接收转向风格切换指令并经由车辆通信总线传输给转向系统，

-从所述转向系统处接收与转向系统的当前激活的转向风格对应的标识参数，

-检验转向风格切换指令与由转向系统反馈的标识参数之间的一致性，并基于检验结果输出相应的反馈指令，以用于呈现相应的检验结果，

根据权利要求20所述的转向系统，被配置为从整车控制单元接收转向风格切换指令，并向整车控制单元反馈与转向系统的当前激活的转向风格对应的标识参数。

22.根据权利要求21所述的车辆，其特征在于，所述整车控制单元被配置为：

当检验出转向风格切换指令与由转向系统反馈的标识参数一致时，生成第一反馈指令，以用于通过人机界面反馈转向风格设定的成功，

当检验出转向风格切换指令与由转向系统反馈的标识参数不一致时，生成第二反馈指令，以用于通过人机界面反馈转向风格设定的失败。

23.根据权利要求21所述的车辆，其特征在于，所述转向风格设定装置构成为人机界面。

24.根据权利要求23所述的车辆，其特征在于，转向风格设定装置被配置为设定在转向系统的初始状态下激活的默认转向风格。

25.根据权利要求23或24所述的车辆，其特征在于，转向风格设定装置被配置为：获取用户身份数据，并创建用户身份数据与默认转向风格之间的关联性，以便针对用户身份数据激活适配的默认转向风格。

26.根据权利要求23所述的车辆，其特征在于，所述转向风格设定装置构成为触控屏、开关或旋钮。

27.根据权利要求25所述的车辆，其特征在于，所述用户身份数据包括脸部识别、和/或指纹识别。

28.根据权利要求23或24所述的车辆，其特征在于，所述车辆是商用车。

29.一种借助于根据权利要求1至19之一所述的控制装置实施的转向控制方法，其特征在于，所述转向控制方法包括：

接收与多种转向风格中的由驾驶员通过转向风格设定装置所设定的一种转向风格相配设的转向风格切换指令；

接收驾驶状态参数；

接收能表征转向系统内的故障的转向系统状态参数；

基于接收的驾驶状态参数、转向风格切换指令和转向系统状态参数来激活或禁用要切换的转向风格，

当要切换的转向风格被禁用且当前转向风格保持激活时：

-基于驾驶状态参数以及与当前转向风格相配设的第一助力参数来提供相应的助力参数值，

-基于驾驶状态参数以及与当前转向风格相配设的第一阻尼参数来提供相应的阻尼参数值，

-基于驾驶状态参数以及与当前转向风格相配设的第一回正参数来提供相应的回正参数值，并且

当与转向风格切换指令相配设的转向风格被激活时：

-基于驾驶状态参数以及与要切换的转向风格相配设的第二助力参数来提供相应的助力参数值，

-基于驾驶状态参数以及与要切换的转向风格相配设的第二阻尼参数来提供相应的阻尼参数值，

-基于驾驶状态参数以及与要切换的转向风格相配设的第二回正参数来提供相应的回正参数值，

其中,所述转向控制方法还包括：对接收的驾驶状态参数通过如下方式进行评估，即，将接收的驾驶状态参数与预先设定的切换界限参数进行比较，其中，仅当驾驶状态参数低于切换界限参数时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格，其中，

-基于车速参数来激活或禁用要切换的转向风格，其中，仅当车速参数低于第一切换界限时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格；或者

-基于车速参数以及轮速参数、横摆角速度参数和/或侧向加速度参数来激活或禁用要切换的转向风格，仅当轮速差小于第二切换界限、横摆角速度小于第三切换界限、和/或侧向加速度小于第四切换界限时才允许激活要切换的转向风格，否则禁用要切换的转向风格，其中，第二切换界限、第三切换界限和/或第四切换界限与车速参数相关地被设定。

30.根据权利要求29所述的转向控制方法，其特征在于，所述转向控制方法包括：

在转向系统的初始状态下，激活默认转向风格。

31.根据权利要求30所述的转向控制方法，其特征在于，所述转向控制方法包括：在转向系统的初始状态下，接收用户身份数据，激活与该用户身份数据关联的默认转向风格。

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