CN116279786A - 线控转向系统的控制方法和控制装置、存储介质、车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线控转向系统的控制方法和控制装置、存储介质、车辆，所述方法包括：获取车辆的车速；确定车速大于或者等于第一预设车速阈值且车辆满足第一预设条件；根据车速确定目标转向比。本发明的控制方法，能够根据车速确定转向比，从而有效改善车辆路径跟踪能力并且确保车辆行车安全。

Description

线控转向系统的控制方法和控制装置、存储介质、车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种线控转向系统的控制方法、一种线控转向系统的控制装置、一种计算机可读存储介质和一种车辆。

背景技术

传统的通过机械硬件连接的转向系统，一般只能实现恒定转向比操作，即便是采用可变转向比的齿轮齿条转向器，转向比也不能实现随车速的可调。在线控转向系统中，实现了方向盘和车轮的机械硬件完全解耦，取而代之的是电信号传输控制，因此线控转向系统通过软件实现随车速和方向盘转角的动态可变转向比的选择，完美的兼顾低速的机动性和高速的稳定性。

相较于传统的电动助力转向系统的可变转向比的齿条设计，线控转向系统可通过软件可以实现更大范围的随车速和方向盘转角可调的动态可变转向比。

但是如果可变转向比范围设计过小,无法有效改善汽车路径跟踪能力；如果可变转向比范围设计过大会引起转向灵敏度和期望横摆角速度增益变化过大，影响车辆在高速时稳定性，带来安全风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种线控转向系统的控制方法，能够根据车速确定转向比，从而有效改善车辆路径跟踪能力并且确保车辆行车安全。

本发明的第二个目的在于提出一种线控转向系统的控制装置。

本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第四个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种线控转向系统的控制方法，包括：获取车辆的车速；确定车速大于或者等于第一预设车速阈值且车辆满足第一预设条件；根据车速确定目标转向比。

根据本发明实施例的线控转向系统的控制方法，首先获取车辆的车速，然后确定车速大于或者等于第一预设车速阈值且车辆满足第一预设条件，最后根据车速确定目标转向比。由此，该方法能够根据车速确定转向比，从而有效改善车辆路径跟踪能力并且确保车辆行车安全。

另外，根据本发明上述实施例的线控转向系统的控制方法还可以具有如下的附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，在车辆的线控转向系统无故障且车辆处于直线行驶状态时，确定车辆满足第一预设条件。

根据本发明的一个实施例，确定车辆处于直线行驶状态，包括：方向盘转角小于第一预设角度阈值；方向盘转速小于第一预设转速阈值；转向执行器的齿轮转角小于第二预设角度阈值。

根据本发明的一个实施例，根据车速确定目标转向比，包括：获取车速与转向比之间的对应关系；根据车速与对应关系确定目标转向比。

根据本发明的一个实施例，获取车速与转向比之间的对应关系，包括：在车辆的当前运行模式为自动泊车模式时，获取车速与转向比的第一对应关系；在车辆的当前运行模式为自动驾驶模式时，获取车速与转向比的第二对应关系。

根据本发明的一个实施例，线控转向系统的控制方法还包括：确定车速小于第一预设车速阈值；在车辆满足第二预设条件时，根据车速和方向盘转角确定目标转向比。

根据本发明的一个实施例，在车辆的线控转向系统无故障时，确定车辆满足第二预设条件。

根据本发明的一个实施例，根据车速和方向盘转角确定目标转向比，包括：获取车速、方向盘转角与转向比的第三对应关系；根据车速、方向盘转角和第三对应关系确定目标转向比。

根据本发明的一个实施例，在车速一定时，方向盘转角与转向比呈负相关关系，在方向盘转角一定时，车速与转向比呈正相关关系。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种线控转向系统的控制装置，包括：获取模块，用于获取车辆的车速；第一确定模块，用于确定车速大于或者等于第一预设车速阈值且车辆满足第一预设条件；第二确定模块，用于根据车速确定目标转向比。

根据本发明实施例的线控转向系统的控制装置，获取模块用于获取车辆的车速，第一确定模块用于确定车速大于或者等于第一预设车速阈值且车辆满足第一预设条件，第二确定模块用于根据车速确定目标转向比。由此，该装置能够根据车速确定转向比，从而有效改善车辆路径跟踪能力并且确保车辆行车安全。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有线控转向系统的控制程序，该线控转向系统的控制程序被处理器执行时实现上述的线控转向系统的控制方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行时实现上述的线控转向系统的控制方法，能够根据车速确定转向比，从而有效改善车辆路径跟踪能力并且确保车辆行车安全。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的一种车辆，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的线控转向系统的控制程序，处理器执行线控转向系统的控制程序时，实现上述的线控转向系统的控制方法。

根据本发明实施例的车辆，通过执行上述的线控转向系统的控制方法，能够根据车速确定转向比，从而有效改善车辆路径跟踪能力并且确保车辆行车安全。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为根据本发明实施例的线控转向系统的控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个具体示例的线控转向系统的控制方法的流程图；

图3为根据本发明实施例的线控转向系统的控制装置的方框示意图；

图4为根据本发明实施例的车辆的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例提出的线控转向系统的控制方法、线控转向系统的控制装置、计算机可读存储介质和车辆。

图1为根据本发明实施例的线控转向系统的控制方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例的线控转向系统的控制方法可包括以下步骤：

S1，获取车辆的车速。

S2，确定车速大于或者等于第一预设车速阈值且车辆满足第一预设条件。其中，第一预设车速阈值可根据实际情况而定，例如，第一预设车速阈值可以为15kph。

根据本发明的一个实施例，在车辆的线控转向系统无故障且车辆处于直线行驶状态时，确定车辆满足第一预设条件。

进一步地，根据本发明的一个实施例，确定车辆处于直线行驶状态，包括：方向盘转角小于第一预设角度阈值；方向盘转速小于第一预设转速阈值；转向执行器的齿轮转角小于第二预设角度阈值。其中，第一预设角度阈值可根据实际情况而定，第一预设角度阈值可以在0deg-5deg之间，例如第一预设角度阈值可以为5deg；第一预设转速阈值可根据实际情况而定，第一预设转速阈值可以在0deg/s-10deg/s之间，例如第一预设转速阈值可以为10deg/s；第二预设角度阈值可根据实际情况而定，第二预设角度阈值可以在0deg-5deg之间，例如第二预设角度阈值可以为5deg。

具体而言，在根据车速确定转向比时，首先获取车辆的车速，例如，可通过车速传感器检测。在获取到车辆的车速后，对车速的大小进行判断，确定当前车速是否大于或者等于第一预设车速阈值，并且还需要确定车辆是否满足第一预设条件。例如，当前获取的车辆的车速为20kph，高于第一预设车速阈值15kph，则确定车速大于预设车速阈值。在判断车辆是否满足第一预设条件时，需要判断车辆的线控转向系统是否出现故障并且车辆是否处于直线行驶状态。在确定线控转向系统是否出现故障时，例如，可通过对线控转向系统的检测确定线控转向系统是否正常运行，当线控转向系统出现故障时，车辆不满足第一预设条件，当确定车辆的线控转向系统正常工作时，说明车辆的线控转向系统无故障，此时还需确定车辆是否处于直线行驶状态。

在确定车辆处于直线行驶状态时，可通过方向盘转角、方向盘转速和转向执行器的齿轮转角共同确定。例如，当方向盘转角小于第一预设角度阈值(5deg)，方向盘转速小于第一预设转速(10deg/s)，转向执行器的齿轮转角小于第二预设角度阈值(5deg)时，可确定车辆当前处于直线行驶状态。由此，在线控转向系统无故障以及车辆处于直线行驶状态时，确定车辆满足第一预设条件。而当方向盘转角大于或等于第一预设角度阈值(5deg)，或者方向盘转速大于或等于第一预设转速(10deg/s)，或者转向执行器的齿轮转角大于或等于第二预设角度阈值(5deg)时，说明当前车辆可能在进行转向，车辆不处于直线行驶状态，即车辆不满足第一预设条件。

S3，根据车速确定目标转向比。

根据本发明的一个实施例，根据车速确定目标转向比，包括：获取车速与转向比之间的对应关系；根据车速与对应关系确定目标转向比。

进一步地，根据本发明的一个实施例，获取车速与转向比之间的对应关系，包括：在车辆的当前运行模式为自动泊车模式时，获取车速与转向比的第一对应关系；在车辆的当前运行模式为自动驾驶模式时，获取车速与转向比的第二对应关系。

具体而言，转向比又叫转向传动比，是指上转向系统中的方向盘转向角度与下转向系统中的车轮转角度之比。例如，方向盘向右转动了90°角，而车辆转向轮则向右转动了30°角，转向比就是3：1；用户或者车辆可以对转向比进行调整，比如调整为2:1，那么当方向盘向右转动了90°角的时候，车辆转向轮则向右转动了45°角。根据车辆的操控性能和响应特性，一般的，当车辆低速行驶时，要求系统有较小的传动比，以满足车辆在低速行驶的机动性需求。当车辆处于高速行驶状态时，要求系统有较大的传动比，提高车辆高速转向稳定性。

在根据车速确定目标转向比时，获取车速与转向比之间的对应关系，车辆的运行模式不同，车速与转向比之间的对应关系也不同。例如，获取车辆的运行模式，当车辆的当前运行模式为自动泊车模式时，可获取车速与转向比的第一对应关系，线控转向系统自动匹配随车速和随方向盘转角可调的动态可变转向比。例如，当车速越低时，转向比可越小，使车辆低速进行泊车时，便于转向操作。当车辆的当前运行模式为自动驾驶模式时，获取车速与转向比的第二对应关系，线控转向系统支持定速比和随转角的动态可变转向比。例如，当车辆以较高的车速进行自动行驶时，转向比可越大，保证车辆在高速行驶时的车身稳定性。其中，第一对应关系和第二对应关系可以为预先进行标定完成的MAP图。由此，可根据车速与对应关系确定目标转向比。

根据本发明的一个实施例，线控转向系统的控制方法还包括：确定车速小于第一预设车速阈值；在车辆满足第二预设条件时，根据车速和方向盘转角确定目标转向比。

进一步地，根据本发明的一个实施例，在车辆的线控转向系统无故障时，确定车辆满足第二预设条件。

具体而言，在获取车辆的车速之后，对车速进行判断。当车速小于第一预设车速阈值时，例如，当前获取的车速为10kph，小于预设车速阈值(15kph)，并且确定车辆的线控转向系统无故障，正常工作时，可根据车速和方向盘转角确定目标转向比。

进一步地，根据本发明的一个实施例，根据车速和方向盘转角确定目标转向比，包括：获取车速、方向盘转角与转向比的第三对应关系；根据车速、方向盘转角和第三对应关系确定目标转向比。其中，在车速一定时，方向盘转角与转向比呈负相关关系，在方向盘转角一定时，车速与转向比呈正相关关系。

具体而言，在根据车速和方向盘转角确定目标转向比时，可获取车速、方向盘转角与转向比的第三对应关系，其中，第三对应关系可为预先标定好的MAP图。即在车速一定时，方向盘转角与转向比呈负相关关系，例如，当车辆以10kph的速度行驶时，若方向盘转角越大，则相应的转向比越小，从而能够使驾驶员给方向盘一个较小的转角信号就能使得前轮产生一个相对较大的转角，简化驾驶员的转向操作，便于车辆进行转向，若方向盘转角越小，则相应的转向比越大，即以较大的角度转动方向盘能获得较小的前轮转角，以此来保证汽车行驶时的稳定性。在方向盘转角一定时，车速与转向比呈正相关关系，例如，当前方向盘转角为5deg，若车速越大，则相应的转向比越大，以此来保证汽车以较高的车速行驶时的稳定性，避免驾驶员在较高的车速行驶时，遇到紧急事件转动方向盘引起较大的前轮偏转角而失去对汽车的控制，导致事故的发生，若车速越小，则相应的转向比越小，以使车辆在低速行驶时，驾驶员给方向盘一个较小的转角信号就能使得前轮产生一个相对较大的转角，简化驾驶员的转向操作。由此，可根据当前车速、方向盘转角、和第三对应关系确定目标转向比。

另外，还可通过仿真分析或者整车调试数据统计，得出不同车速条件下，方向盘转速和横摆角速度增益的边界，控制方向盘转速和横摆角速度增益不超过边界值以保证车辆的行车安全。

下面结合图2来描述本发明的控制方法。

作为一个具体示例，本发明的线控转向系统的控制方法可包括以下步骤：

S101，获取车辆的车速。

S102，判断车速是否大于或等于第一预设车速阈值。如果是，执行步骤S103；如果否，执行步骤S106。

S103，判断车辆的线控转向系统是否无故障且车辆处于直线行驶状态。如果是，执行步骤S104；如果否，执行步骤S101。

S104，获取车速与转向比之间的对应关系。

S105，根据车速与对应关系确定目标转向比。

S106，判断车辆的线控转向系统是否无故障。如果是，执行步骤S107；如果否，执行步骤S101。

S107，获取车速、方向盘转角与转向比的对应关系。

S108，根据车速、方向盘转角和对应关系确定目标转向比。

综上所述，根据本发明实施例的线控转向系统的控制方法，首先获取车辆的车速，然后确定车速大于或者等于第一预设车速阈值且车辆满足第一预设条件，最后根据车速确定目标转向比。由此，该方法能够根据车速确定转向比，从而有效改善车辆路径跟踪能力并且确保车辆行车安全。

对应上述实施例，本发明还提出了一种线控转向系统的控制装置。

如图3所示，本发明实施例的线控转向系统的控制装置100包括：获取模块110、第一确定模块120和第二确定模块130。

其中，获取模块110用于获取车辆的速度。第一确定模块120用于确定车速大于或者等于第一预设车速阈值且车辆满足第一预设条件。第二确定模块130用于根据车速确定目标转向比。

根据本发明的一个实施例，第一确定模块120还用于，在车辆的线控转向系统无故障且车辆处于直线行驶状态时，确定车辆满足第一预设条件。

根据本发明的一个实施例，第一确定模块120确定车辆处于直线行驶状态，具体用于：方向盘转角小于第一预设角度阈值；方向盘转速小于第一预设转速阈值；转向执行器的齿轮转角小于第二预设角度阈值。

根据本发明的一个实施例，第二确定模块130根据车速确定目标转向比，具体用于：获取车速与转向比之间的对应关系；根据车速与对应关系确定目标转向比。

根据本发明的一个实施例，第二确定模块130获取车速与转向比之间的对应关系，具体用于：在车辆的当前运行模式为自动泊车模式时，获取车速与转向比的第一对应关系；在车辆的当前运行模式为自动驾驶模式时，获取车速与转向比的第二对应关系。

根据本发明的一个实施例，第二确定模块130还用于：确定车速小于第一预设车速阈值；在车辆满足第二预设条件时，根据车速和方向盘转角确定目标转向比。

根据本发明的一个实施例，第二确定模块130还用于：在车辆的线控转向系统无故障时，确定车辆满足第二预设条件。

根据本发明的一个实施例，第二确定模块130根据车速和方向盘转角确定目标转向比，包括：获取车速、方向盘转角与转向比的第三对应关系；根据车速、方向盘转角和第三对应关系确定目标转向比。

根据本发明的一个实施例，在车速一定时，方向盘转角与转向比呈负相关关系，在方向盘转角一定时，车速与转向比呈正相关关系。

需要说明的是，本发明实施例的线控转向系统的控制装置中未披露的细节，请参照本发明实施例的线控转向系统的控制方法中所披露的细节，具体这里不再赘述。

根据本发明实施例的线控转向系统的控制装置，获取模块用于获取车辆的车速，第一确定模块用于确定车速大于或者等于第一预设车速阈值且车辆满足第一预设条件，第二确定模块用于根据车速确定目标转向比。由此，该装置能够根据车速确定转向比，从而有效改善车辆路径跟踪能力并且确保车辆行车安全。

对应上述实施例，本发明还提出了一种计算机可读存储介质。

本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储有线控转向系统的控制程序，该线控转向系统的控制程序被处理器执行时实现上述的线控转向系统的控制方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的线控转向系统的控制方法，能够根据车速确定转向比，从而有效改善车辆路径跟踪能力并且确保车辆行车安全。

对应上述实施例，本发明还提出了一种车辆。

如图4所示，本发明实施例的车辆200可包括：存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的线控转向系统的控制程序，处理器220执行线控转向系统的控制程序时，实现上述的线控转向系统的控制方法。

根据本发明实施例的车辆，通过执行上述的线控转向系统的控制方法，能够根据车速确定转向比，从而有效改善车辆路径跟踪能力并且确保车辆行车安全。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种线控转向系统的控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆的车速；

确定所述车速大于或者等于第一预设车速阈值且所述车辆满足第一预设条件；

根据所述车速确定目标转向比。

2.根据权利要求1所述的线控转向系统的控制方法，其特征在于，在所述车辆的线控转向系统无故障且所述车辆处于直线行驶状态时，确定所述车辆满足第一预设条件。

3.根据权利要求2所述的线控转向系统的控制方法，其特征在于，确定所述车辆处于直线行驶状态，包括：

方向盘转角小于第一预设角度阈值；

方向盘转速小于第一预设转速阈值；

转向执行器的齿轮转角小于第二预设角度阈值。

4.根据权利要求1所述的线控转向系统的控制方法，其特征在于，根据所述车速确定目标转向比，包括：

获取车速与转向比之间的对应关系；

根据所述车速与所述对应关系确定所述目标转向比。

5.根据权利要求4所述的线控转向系统的控制方法，其特征在于，获取车速与转向比之间的对应关系，包括：

在所述车辆的当前运行模式为自动泊车模式时，获取所述车速与所述转向比的第一对应关系；

在所述车辆的当前运行模式为自动驾驶模式时，获取所述车速与所述转向比的第二对应关系。

6.根据权利要求1所述的线控转向系统的控制方法，其特征在于，还包括：

确定所述车速小于所述第一预设车速阈值；

在所述车辆满足第二预设条件时，根据所述车速和方向盘转角确定目标转向比。

7.根据权利要求6所述的线控转向系统的控制方法，其特征在于，在所述车辆的线控转向系统无故障时，确定所述车辆满足第二预设条件。

8.根据权利要求6所述的线控转向系统的控制方法，其特征在于，根据所述车速和方向盘转角确定目标转向比，包括：

获取所述车速、所述方向盘转角与转向比的第三对应关系；

根据所述车速、所述方向盘转角和所述第三对应关系确定所述目标转向比。

9.根据权利要求8所述的线控转向系统的控制方法，其特征在于，在所述车速一定时，所述方向盘转角与所述转向比呈负相关关系，在所述方向盘转角一定时，所述车速与所述转向比呈正相关关系。

10.一种线控转向系统的控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取车辆的车速；

第一确定模块，用于确定所述车速大于或者等于第一预设车速阈值且所述车辆满足第一预设条件；

第二确定模块，用于根据所述车速确定目标转向比。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有线控转向系统的控制程序，该线控转向系统的控制程序被处理器执行时实现根据权利要求1-9中任一项所述的线控转向系统的控制方法。

12.一种车辆，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的线控转向系统的控制程序，所述处理器执行所述线控转向系统的控制程序时，实现根据权利要求1-9中任一项所述的线控转向系统的控制方法。

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