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CN116142298A - 一种转向助力补偿方法和装置 - Google Patents

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CN116142298A
CN116142298A CN202211473328.6A CN202211473328A CN116142298A CN 116142298 A CN116142298 A CN 116142298A CN 202211473328 A CN202211473328 A CN 202211473328A CN 116142298 A CN116142298 A CN 116142298A
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CN
China
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compensation
torque
steering
vehicle
value
Prior art date
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CN202211473328.6A
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张琰
武金波
周鹏
陈乾忙
朱雨彤
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Dongfeng Motor Group Co Ltd
Original Assignee
Dongfeng Motor Group Co Ltd
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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Abstract

本发明公开了一种转向助力补偿方法和装置,转向助力补偿方法通过获取车辆的转向力矩和目标参数,经至少包括转向角度和行驶车速的目标参数确定出车辆是否以直线轨迹行驶,当车辆以直线轨迹行驶,且转向力矩大于预设的力矩阈值时,说明车辆的转向盘在中位时存在转向力感不均,则生成补偿力矩并基于补偿力矩对转向力矩补偿处理,以将转向力矩减小至目标值,有效抑制转向系统因机械误差带来的转向盘左右轻重手感不一,转向盘被异常扭矩夺盘,进而提高了车辆直线行驶时驾驶的安全性。

Description

一种转向助力补偿方法和装置
技术领域
本申请涉及转向助力补偿的技术领域,尤其涉及一种转向助力补偿方法和装置。
背景技术
现有车辆多采用电动助力转向系统(ESP,Electric Power Steering),该系统包括转向机构、转矩/角度传感器、控制器和电机驱动机构,转向机构是经转向盘和转向轴连接的机械机构。转向时驾驶员操纵转向盘施加扭矩,使得与转向轴连接的机械扭杆发生形变,转矩/角度传感器检测出角度偏移,产生初始扭矩信号,确定当前驾驶员操纵意图,输出给控制器,从而通过控制器内部的电机控制单元,确定电机驱动机构的助力力矩输出,辅助驾驶员进行转向操作。
当转向盘居中时车辆直线行驶,转矩/角度传感器置于绝对中位,继而控制器无相关扭矩信号输入,不提供助力力矩至转向机构。要达到上述目的,需要对转向系统进行中位的初始化标定,但现阶段普遍采用的传感器结构是非接触式霍尔传感器,中位扭矩信号标定为极值法,通过固定转向系统的力矩输出端,驱动输入轴,让机械扭杆发生机械形变,转矩/角度传感器的信号识别相应改变,在扭杆变形到达一定量时,扭矩信号输出控制器的电压值到达最大,即为扭矩信号的极值。然后,通过左右极限值进行均值计算,以标定初始化机械中位。在机械中位时,传感器默认转向系统无形变,输出的扭矩电压信号为零。但是由于整车机械公差,车辆直线行驶时可能需要长时间将转向盘旋转至稍微偏离转向盘中位的特定角度,驾驶员始终需要提供一个小幅扭矩来保持车辆直线行驶,引发车辆直线行驶时转向力感不均,或者直线行驶车辆行驶跑偏等问题,导致直线驾驶时存在安全隐患。
因此,如何提高车辆直线行驶时驾驶的安全性,是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的一种转向助力补偿方法和装置,提高了车辆直线行驶时驾驶的安全性。
本发明实施例提供了以下方案:
第一方面,本发明实施例提供了一种转向助力补偿方法,所述方法包括:
获取车辆的转向力矩和目标参数,其中,所述目标参数至少包括转向角度和行驶车速;
根据所述目标参数,确定所述车辆是否以直线轨迹行驶;
当所述车辆以直线轨迹行驶时,确定所述转向力矩是否大于预设的力矩阈值;
在所述转向力矩大于所述力矩阈值时,生成补偿力矩并基于所述补偿力矩对所述转向力矩补偿处理,以将所述转向力矩减小至目标值。
在一种可选的实施例中,根据所述目标参数,确定所述车辆以直线轨迹行驶,包括:
在所述转向角度位于预设范围,且所述行驶车速大于预设速度时,确定所述车辆以直线轨迹行驶。
在一种可选的实施例中,所述根据所述目标参数,确定所述车辆是否以直线轨迹行驶之前,所述方法还包括:
判断所述车辆是否基于所述转向力矩、所述转向角度和所述行驶车速中的任一值执行预设任务;
若是,则输出撤销补偿信号,以解除当前周期对所述转向力矩的补偿处理。
在一种可选的实施例中,所述生成补偿力矩并基于所述补偿力矩对所述转向力矩补偿处理,包括:
接收表征所述转向力矩的扭矩信号;
根据所述扭矩信号在第一预设周期的积分处理结果,获得第一补偿值;
根据在第二预设周期中多个所述第一补偿值的平均值,获得第二补偿值,其中,所述第二预设周期的设定时长大于所述第一预设周期的设定时长;
当补偿偏差不大于第一阈值时,将所述第二补偿值确定为所述补偿力矩,其中,所述补偿偏差为所述第二补偿值与所述第一补偿值的差值;
根据所述补偿力矩输出补偿信号,所述补偿信号用于将所述转向力矩减小至目标值。
在一种可选的实施例中,所述生成补偿力矩并基于所述补偿力矩对所述转向力矩补偿处理,包括:
接收车辆的关联信号,其中,所述关联信号为表征所述转向力矩、所述转向角度、所述行驶车速和车辆故障的信号;
根据所述关联信号中目标信号的在不同预设周期的积分处理结果,获得多个周期补偿值;
将所述多个周期补偿值中的目标补偿值确定为所述补偿力矩,并输出对应的补偿信号。
在一种可选的实施例中,所述将所述多个周期补偿值中的目标补偿值确定为所述补偿力矩,包括:
根据每个所述周期补偿值和对应的角度范围,获得角度对应关系;
根据所述转向角度和所述角度对应关系,在所述多个周期补偿值中确定出目标补偿值,并将所述目标补偿值确定为所述补偿力矩。
在一种可选的实施例中,所述将所述多个周期补偿值中的目标补偿值确定为所述补偿力矩,包括:
根据每个所述周期补偿值和对应的周期权重,获得权重对应关系;
根据所述多个周期补偿值和所述权重对应关系获得计算补偿值,并将所述计算补偿值确定为所述补偿力矩。
在一种可选的实施例中,所述多个周期补偿值包括短期补偿值和长期补偿值,所述根据所述关联信号中目标信号的在不同预设周期的积分处理结果,获得多个周期补偿值之后,所述方法还包括:
接收所述车辆的补偿配置指令;
基于所述补偿配置指令确定所述短期补偿值和/或所述长期补偿值为补偿力矩,并输出对应的补偿信号。
在一种可选的实施例中,所述接收车辆的关联信号之后,所述方法还包括:
根据所述关联信号的信号频率,将所述关联信号的目标信号输出至对应的处理终端进行积分处理,获得多个频率补偿值;
将所述多个频率补偿值中的至少一个补偿值确定为所述补偿力矩,并输出对应的补偿信号。
第二方面,本发明实施例还提供了一种转向助力补偿装置,所述装置包括:
获取模块,用于获取车辆的转向力矩和目标参数,其中,所述目标参数至少包括转向角度和行驶车速;
第一确定模块,用于根据所述目标参数,确定所述车辆是否以直线轨迹行驶;
第二确定模块,用于当所述车辆以直线轨迹行驶时,确定所述转向力矩是否大于预设的力矩阈值;
处理模块,用于在所述转向力矩大于所述力矩阈值时,生成补偿力矩并基于所述补偿力矩对所述转向力矩补偿处理,以将所述转向力矩减小至目标值。
本发明的一种转向助力补偿方法和装置与现有技术相比,具有以下优点:
本发明的转向助力补偿方法通过获取车辆的转向力矩和目标参数,经至少包括转向角度和行驶车速的目标参数确定出车辆是否以直线轨迹行驶,当车辆以直线轨迹行驶,且转向力矩大于预设的力矩阈值时,说明车辆的转向盘在中位时存在转向力感不均,则生成补偿力矩并基于补偿力矩对转向力矩补偿处理,以将转向力矩减小至目标值,有效抑制转向系统因机械误差带来的转向盘左右轻重手感不一,转向盘被异常扭矩夺盘,进而提高了车辆直线行驶时驾驶的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种转向助力补偿方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的转向系统的结构示意图;
图3-1为本发明实施例提供的转向助力补偿方法实施例一的逻辑图一;
图3-2为本发明实施例提供的转向助力补偿方法实施例一的逻辑图二;
图3-3为本发明实施例提供的转向助力补偿方法实施例一的逻辑图三;
图4为本发明实施例提供的转向助力补偿方法实施例二的逻辑图;
图5为本发明实施例提供的转向补偿器的结构示意图;
图6-1为本发明实施例提供的转向助力补偿方法实施例三的逻辑图一;
图6-2为本发明实施例提供的转向助力补偿方法实施例三的逻辑图二;
图7为本发明实施例提供的转向助力补偿方法实施例四的逻辑图;
图8-1为本发明实施例提供的转向助力补偿方法实施例五的逻辑图一;
图8-2为本发明实施例提供的转向助力补偿方法实施例五的逻辑图二;
图9为本发明实施例提供的电压与扭矩信号的关系示意图;
图10为本发明实施例提供的扭矩信号的噪声处理示意图;
图11为本发明实施例提供的转向助力补偿方法实施例六的信号流示意图;
图12为本发明实施例提供的一种转向助力补偿装置的结构示意图。
附图标记说明:1-转向盘、2-上转轴、3-万向节、4-下转轴、5-转向齿轮、6-齿条轴、7-外拉杆、8-转向节、9-车轮总成;
10-控制器、11-助力电机、12-电机位置传感器、13-角度位置传感器、14-转向扭矩传感器、15-蜗轮、16-蜗杆、17-车辆电源。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明实施例保护的范围。
请参阅图1,图1为本发明实施例提供的一种转向助力补偿方法,所述方法包括:
S11、获取车辆的转向力矩和目标参数,其中,所述目标参数至少包括转向角度和行驶车速。
具体的,转向力矩、转向角度和行驶车速可以经车辆上安装的传感器测量获取。请参阅图2,在转向系统中,转向盘1上安装有上转轴2,上转轴2通过万向节3与下转轴4连接,可将扭矩传递至转向齿轮5。当驾驶员转动转向盘1时,扭矩传递至上转轴2,转向齿轮5驱动齿条轴6直线移动,齿条轴6与外拉杆7(图中仅显示车辆一侧)连接,从而移动转向节8,进而驱动车轮总成9进行转向。
转向系统的助力扭矩可以通过一辅助系统提供,请继续参阅图2,辅助系统包括控制器10、助力电机11、电机位置传感器12、角度位置传感器13和转向扭矩传感器14。控制器10经车辆电源17供电,上转轴2上安装有蜗轮15,蜗轮15通过蜗杆16与助力电机11驱动连接。电机位置传感器12用于测量助力电机10的转子位置,并输出至控制器10;控制器10还可以接收外部总线的输入信号,该信号可以被集成,以提供车辆行驶的测算信号,例如偏航角速度、横向加速度或相关技术中已知的其他车辆运动信号,通过输入的信号可以获取行驶车速。
角度位置传感器13可以是光编码类型传感器、可变电阻类型传感器或用于执行角位置检测功能的任何其他合适类型的位置传感器。角度位置传感器13用于检测转向盘1的旋转角度,虽然角度位置传感器13所测量的转向盘1的转向角度在此被提及,但是在本发明的公开范围内,可以使用任何的等效的信号组合来确定车辆的转向角度。例如电机位置传感器、转向管柱位置传感器SAS、齿条位置传感器及其相互组合的装置,均可用于替代角度位置传感器13。
当转向盘1转动时,转向扭矩传感器14感知车辆驾驶员施加在转向盘1上的扭矩。转向扭矩传感器14可以包括扭杆式霍尔传感器和可变式电阻型传感器,向控制器10输出和机械扭杆变形的相关力矩变化,即转向力矩。
为响应各传感器的输入信号,控制器通过向助力电机11发送指令信号,针对该指令信号,助力电机11通过蜗杆16和蜗轮115向转向系统提供辅助扭矩,从而在车辆驾驶员施加的任何转向力之外,向转向系统提供转向力矩辅助。获取车辆的转向力矩和目标参数进入步骤S12。
S12、根据所述目标参数,确定所述车辆是否以直线轨迹行驶。
具体的,车辆以直线轨迹行驶是转向盘平稳控制方向,保持车辆在直线行驶状态。可以通过转向角度和行驶车速确定,例如当车辆的转向角度位于一固定角度,行驶车速不为零时,可以确定车辆以直线轨迹行驶。
在实际实施时,车辆在直线行驶过程中,由于路面颠簸等外界因素,若对直线行驶的限制条件过于严苛,可能造成对直线轨迹行驶确定的准确性不足。基于此,在一种具体的实施方式中,当车辆的转向角度位于预设范围,且行驶车速大于预设速度时,可以确定出车辆以直线轨迹行驶。
具体的,车辆在直线行驶时,转向盘需保持在预设范围内;且车辆需要保持一定的行驶速度,据此可以确定车辆处于直线行驶状态,即以直线轨迹行驶。需要说明的是,转向角度和行驶车速可以基于技术人员的经验确定,也可以通过标定试验确定。可以对表征转向角度的转向信号进行滤波确定预设范围,例如在转向力矩较低,车速较高的情况下。对转转向信号进行监测以及缓慢滤波,滤波后的结果可以准确的筛选出转向盘中心允许的转向盘角度范围。可以理解,转向力矩低于第一设定值,车速高于第二设定值时,车辆多处于高速路况或较好路况的驾驶场景,通常以直线轨迹行驶,据此可以根据转向角度在设定时长内的变化幅度确定出预设范围。通过设定预设范围和预设速度,提高了车辆直线轨迹行驶确定的准确性。
在实际应用时,由于对车辆进行转向助力补偿需要在直线行驶下实施,但是车辆在直线行驶时可能在执行预设任务,导致目标参数存在异常。基于此,在一种具体的实施方式中,根据目标参数,确定车辆是否以直线轨迹行驶之前,方法还包括:
判断车辆是否基于转向力矩、转向角度和行驶车速中的任一值执行预设任务;若是,则输出撤销补偿信号,以解除当前周期对转向力矩的补偿处理。
具体的,转向力矩、转向角度和行驶车速中的任一值若在执行预设任务,可能导致该数据并未被真实表征,则输出撤销补偿信号,退出该任务周期,不执行对转向力矩的补偿处理。
请参阅图3-1和3-2,步骤S301,监控至少一组施加在转向盘上的扭矩信号、角度信号、车速信号;步骤S302,基于对转向盘角度位置的监控,定义一个转向盘角度范围,该范围估算转向盘角度与车辆按基本线性前进时的对应关系,此时,转向盘的角度范围不是绝对居于零度中位的。零角度位置被定义为一个角位置值,其中转向盘没有实质上的向左或向右转动;步骤S303,判断当前转向盘角度位置是否在预设范围内;若是,执行步骤S304,确认至少一条以下条目的真实性:(a)施加在转向盘上的转向力矩,(b)转向盘角位置,(c)车辆车速,中的至少一个的有效性,测试使用至少以下一种(1)车辆状态信息,(2)测试被检测扭矩、转向盘角位置和/或车辆允许的极限速度是否在极限定义范围内;步骤S305,(A)转向盘上监测的施加扭矩,(B)转向盘上监测的角度位置信号(C)监测的车辆速度信号。以上的任一个在极限值测试的判断下,是否为无效状态;若是,执行步骤S301;若否,执行步骤S306,根据监测至少以下一项:转向力矩、转向角度、行驶车速;判断车辆是否沿着近乎直线的行驶路径前进;确定车辆以直线轨迹行驶进入步骤S13。
S13、当所述车辆以直线轨迹行驶时,确定所述转向力矩是否大于预设的力矩阈值。
具体的,力矩阈值可以根据实际需求进行确定,例如以车辆直线行驶时驾驶员感知的异常力矩值作为力矩阈值的最高值。请继续参阅图3-2,步骤S308,扭矩传感器通过对施加的扭矩产生响应的扭矩感知信号来监测转向盘上的扭矩,即获取转向力矩,转向力矩大于力矩阈值时,说明转向力矩对驾驶员存在影响进入步骤S14。
S14、在所述转向力矩大于所述力矩阈值时,生成补偿力矩并基于所述补偿力矩对所述转向力矩补偿处理,以将所述转向力矩减小至目标值。
具体的,补偿力矩可以是一设定值,也可以基于车辆的关联信号计算确定,对转向力矩进行补偿处理,将转向力矩减小至驾驶员无法感知的目标值,以抑制转向系统因机械误差带来的转向盘左右轻重手感不一。
请参阅图5,车辆在行驶过程中,转向助力是通过EPS的算法控制器50实现的,驾驶员所感受到转向力矩是由扭矩助力函数56和总和函数54决定。齿条轴扭矩表征的是车辆转向的实际扭矩,由于车轮与地面存在摩擦力等因素,齿条轴扭矩通常较大,不便于驾驶员进行操作转向,通过扭矩助力函数56计算出助力扭矩,输出至总和函数54进行转向助力。本发明实施例阐述的补偿方法可以集成为一转向补偿器52,实施步骤S309:通过一个包含一介时间常数的低通滤波器来对输入的扭矩信号进行滤波处理。在条件判断模块62接收车辆的关联信号,以判断车辆是否沿基本线性的方向行驶,关联信号可在滤波器60处通过作为条件判断依据,过滤驾驶员施加的扭矩信号。如果条件判断模块62输出为真值(TRUE)信号,那个可以表征车辆沿一个基本线性的笔直方向路径前进,然后对扭矩信号进行过滤。如果条件判断模块62输出为假值信号(FALSE),那么滤波器60的输出值将保留其之前的信号值,不进行刷新。随后将信号输出给积分器70,积分器70的功能是在校准增益的条件下将滤波值向零积分。积分器70可被视作一个常量的量化器,一个比例增量,或满足设计标准的任何其他形式的增量。同时,可以前置一个校准值,如果所测得的力矩低于某个阈值,则不施加增量和补偿。如果条件判断模块62产生了一个假值信号(FALSE)输出,则积分器70的输入被设定为零。因此,虽然不会发生自学习,但之前的学习补偿信号仍然适用。极限判定函数76使用校准函数来判断补偿扭矩是否超过所需或预设值。该算法持续降低转向盘所感受到的转向拖拽力,直到转向力矩达到目标值,目标值可以为零或低于校准预设阈值。
需要说明的是,补偿力矩可以通过几种替代方式实现,例如通过实时执行的连续补偿,或者,通过在每个点火周期的起始点,添加一个或多个周期内计算的补偿力矩,再者,通过在多个点火周期中检测到拖拽力(即转向力矩大于力矩阈值)存在的状态后,在点火周期开始时进行补偿,并将其添加至配置字中,以考虑多个值的存储和选择,或通过向内存位置写入偏移量,在车辆服务期间,具备访问权限的人员进行补偿操作。每个点火循环包括车辆启动点火机构以启动车辆,驾驶车辆,然后关闭车辆,下电。
转向补偿器52接收转向盘的扭矩信号作为其输入之一,并产生补偿力矩的信号,将其添加至常规转向助力命令系统内部。因此,当车辆系统存在转向拖拽力时,控制器10将最终将转向力矩降低至驾驶员无法感知的量级。补偿过程首先确定由牵引力引起的转向盘处存在残余的助力力矩。当控制器10确定转向盘扭矩极有可能存在一个不良的剩余扭矩时,而驾驶员计划沿着一个基本线性的直线路径向前行驶时,EPS算法控制器50将转向补偿器52计算出的补偿力矩输出至函数计算单元58,驾驶员在直线行驶过程中无需提供扭矩对转向盘进行控制,因此,在示例型实施例中,驾驶员可以将手从转向盘上拿开,车辆在没有进一步驾驶员干预的情况下,车辆可以继续沿基本为直线的路线行驶,由转向补偿器52计算的补偿力矩可以存储到ECU存储器74中预设的存储位置,该存储位置可以在车辆组装下线时重置,或在进行车辆服务时,以纠正转向助力为目标时重置。
在一种具体的实施方式中,生成补偿力矩并基于补偿力矩对转向力矩补偿处理,包括:
接收表征转向力矩的扭矩信号;根据扭矩信号在第一预设周期的积分处理结果,获得第一补偿值;根据在第二预设周期中多个第一补偿值的平均值,获得第二补偿值,其中,第二预设周期的设定时长大于第一预设周期的设定时长;当补偿偏差不大于第一阈值时,将第二补偿值确定为补偿力矩,其中,补偿偏差为第二补偿值与第一补偿值的差值;根据补偿力矩输出补偿信号,补偿信号用于将转向力矩减小至目标值。
具体的,请继续参阅图3-3,第一补偿值可以经步骤S310:通过首次积分器对一介低通滤波后的扭矩信号进行求积,从而生成了一个短周期估算的转向拖拽力补偿需求值,即第一补偿值;步骤S311,通过一个第二时间常数大于第一时间常数的第二低通滤波器来修改获取到的扭矩信号;步骤S312,用第二积分器,对来自第二低通滤波器的修改过的信号进行积分处理,从而获取一个长周期的转向拖拽力补偿的预估值,即第二补偿值;步骤S313,将短周期预估值和长周期预估值相结合,从而生成一个拉力的补偿信号输出至助力电机。可以理解,第一补偿值和第二补偿值结合生成补偿信号的实施方式有多种,在一种示例中,在补偿偏差不大于第一阈值时,说明第一补偿值相较第二补偿值未出现大幅波动,车辆直线行驶的状态较为稳定,则将第二补偿值确定为补偿力矩,并输出对应的补偿信号,以将转向力矩减小至目标值。
在实际实施对转向力矩补偿处理时,转向力矩可能存在一定幅度的波动,若仅采用固定值对其进行补偿处理,可能导致补偿量过大,同样引起转向盘左右轻重手感不一的问题。基于此,在一种具体的实施方式中,生成补偿力矩并基于补偿力矩对转向力矩补偿处理,包括:
接收车辆的关联信号,其中,关联信号为表征转向力矩、转向角度、行驶车速和车辆故障的信号;根据关联信号中目标信号的在不同预设周期的积分处理结果,获得多个周期补偿值;将多个周期补偿值中的目标补偿值确定为补偿力矩,并输出对应的补偿信号。
具体的,目标信号可以是表征转向力矩、转向角度、行驶车速和车辆故障的全部信号;也可以是部分信号,例如表征转向力矩的扭矩信号。预设周期的个数可以根据实际需求确定,例如两个或三个;不同预设周期的积分处理结果表征了周期补偿值的不同量级,多个周期补偿值中的目标补偿值表征了补偿力矩的需求大小,可以基于转向角度确定,也可以以其他方式确定,目标补偿值能够将转向力矩补偿至目标值即可。
请参阅图4,步骤S401,获取车辆上的一个或多个传感器信号,可以包括转向盘的扭矩信号、角度信号和车速信号中的一个或多个;步骤S402,判断车辆行驶时是否沿着近乎直线的路径行驶;若是,则进入步骤S403,测量转向盘扭矩信号,判断转向盘上存在的转向拖拽力的量级,;步骤S404,通过函数计算出减少转向拖拽力至接近于零的转向助力补偿力矩,即确定出目标补偿值;步骤S405,将计算出的转向助力补偿力矩施加在转向系统上,即输出对应的补偿信号。
请参阅图6-1,关联信号可以由各传感器输入获得,转向盘的角度信号由转向盘角度传感器测量,可以转为转向盘角位置,在实施例中,转向盘角位置可以是由电机位置传感器和转向盘角位置传感器之间的关系导出的比例值。角位置指转向盘的旋转位置,表示车辆被转向的方向,对关联信号积分处理后即可得出多个周期补偿值。可以理解,行驶车速通过车速信号和车辆故障信号进行确定,例如在部分车型中,车速信号是由轮速传感器或车载ECU或两者共同决定的,然后输出到通讯总线上,其他指示车辆运动的信号也可通过信号线获得,如转向盘转速、车辆加速度、偏航率、横向加速度、轮速等。车辆故障信号(或称车辆状态信号)可以使用能够检测车辆的一个或多个操作故障或诊断条件的任何设备或设备组合来实现。举例来说,车辆状态使用符合车辆诊断(OBD-II,On-Board Diagnostics)标准的车载计算设备实现,并且能够在检测到故障状况时输出一个或多个检测到的故障代码(DTC,Diagnostic-Trouble-Code)。
下面将具体阐述如何通过目标信号获得周期补偿值,请继续参阅图6-1,扭矩信号以电信号形式作为第一个输入值传送至求和器,同时也被输入至第一条件低通滤波器的输入端,求和器的输出值作为输入传输给第二条件低通滤波器。第一条件低通滤波器由长周期逻辑判断器与第一计时器相结合而激活,第二条件低通滤波器由短周期逻辑判断器与第二计时器相结合而激活,而第一条件低通滤波器的输出值由第一限位器进行处理,第二条件低通滤波器的输出由第二限位器处理;第一计时器和第二计时器用于设定积分周期。第一限位器和第二限位器只允许信号值在设定范围内的信号通过,或通过低于预定阈值的信号,或两者都通过。限位器的选择是基于想要实现的拖拽力补偿的量级来设定的,或者实现期望实现的初始响应时间。类似的,第一限位器和第二限位器不能传递不属于信号值范围内的信号,或不能传递低于预定阈值的信号,表征了转向盘的角度范围。经扭矩信号积分获得周期补偿值时,扭矩信号表征的是模拟量,对信号值进行积分处理,经第二条件低通滤波器处理后,达到第二限位器设定的角度范围时,则输出补偿信号进出补偿处理。需要说明的是,求和器、滤波器、计时器和限位器等均可以基于软件方式实施对应的功能,也可以基于电子元器件搭建模拟电路获得对应的功能。
在一种具体的实施方式中,将多个周期补偿值中的目标补偿值确定为补偿力矩,包括:
根据每个周期补偿值和对应的角度范围,获得角度对应关系;根据转向角度和角度对应关系,在多个周期补偿值中确定出目标补偿值,并将目标补偿值确定为补偿力矩。
具体的,请参阅图6-2,第一限位器的输出值传递至第一积分器,第二限位器的输出传递至第二积分器,第一积分器和第二积分器都可以支持前置参数值初始化为零值或存储值。在示例性实施例中,第一积分器的前置参数值在车辆点火上电或其他重置操作时时初始化为零值,第二积分器中的前置参数值在车辆点火上电或其他重置操作时初始化为存储值。包含第一条件低通滤波器和第一积分器的环路被定义为一组短周期回路。包含第二条件低通滤波器和第二积分器的环路被定义为一组长周期回路。短周期路径在时域上连续运转。在示例性实施例中。短周期工作回路的运作是不依赖于长周期回路的独立闭环。因此,在启动长周期补偿之前可以启用短期补偿。当基于一个或多个车辆传感器确定车辆沿基本为线性的直线前进路径行驶时,对感知到的扭矩信号进行低通滤波。在短期路径中使用第一条件低通滤波器提供了相对快速的时间常数,该时间常数在一个示例实施例中约为0.035Hz。如果车辆直线参数条件满足,表征车辆正在沿着一个或多个与短期使能逻辑电路操作耦合的车辆传感器确定的直线路径行驶,因此对感知到的扭矩信号进行滤波。基于第一积分器和第二积分器可以获得不同的周期补偿值,不同的周期补偿值表征的补偿量不同,据此可以与不同的角度范围构建角度对应关系,根据转向角度位于的角度范围确定出目标补偿值,将目标补偿值确定为补偿力矩。
如果车辆直线向前行驶的条件不满足,那么第一条件低通滤波器的输出,也称为“短期偏差”,保持其之前的历史值。短期偏差被反馈给第一积分器。如果满足车辆直线行驶的条件,则将短期偏差积分求值。否则,将第一积分器的输入值设置为零,而第一积分器的输出保持不变。如果识别到转向操作行为,如车辆航向改变,则第一积分器状态变量也可被重置或跳变为零,以避免在大风天气车辆因外界因素改变行驶方向,或车辆越过了一段拱起的路段。当车辆通过点火开关控制车辆点火上下电时,第一积分器的输出结果不进行存储。基于转向盘存在的一个系统扭矩残余误差,这里的偏差还包含了一个预定义的转向盘的最小扭矩值。若识别到的短期扭矩偏差小于转向盘扭矩的最小值,则短期偏差不会被第一积分器积分。这允许指定的转向拉力补偿仅低于某些预定的最小拉力水平,如0.25Nm。由于转向盘传感器获得的读数可能存在误差,或者仅仅是为了避免持续跟踪最后几个误差计数,因此不希望进一步低于这个最低水平的补偿。在示例性实施例中,该最小转向盘扭矩设置为零。
在一种具体的实施方式中,将多个周期补偿值中的目标补偿值确定为补偿力矩,包括:
根据每个周期补偿值和对应的周期权重,获得权重对应关系;根据多个周期补偿值和权重对应关系获得计算补偿值,并将计算补偿值确定为补偿力矩。
具体的,每个周期补偿值对应不同周期的积分处理结果,通常周期设定的时间越长,表征出的周期补偿值波动幅度越小;反之,周期设定的时间越短,可以表征出较短时间内所需要输出的周期补偿值。为使补偿力矩确定的准确性更好,可以据此建立权重对应关系,根据不同周期补偿值对应不同的权值而建立的权重对应关系,通过多个周期补偿值与权重对应关系中的对应权值,以获得计算补偿值。例如在具有两个周期补偿值的场景下,可以通过公式:
T1w1+T2w2=K,计算得出计算补偿值K,T1为第一周期补偿值,w1为短期抗积分饱和值(或称第一权重值),T2为第二周期补偿值,w2为长期抗积分饱和值(或称第二权重值),第一周期补偿值对应的积分处理时长可以为30s,第二周期补偿值对应的积分处理时长可以为30min,w1和w2的取值可以根据实际需求进行配置。
具体可通过以下方式实现,请继续参阅图6-2,第一积分器可以设定一短期抗积分饱和值,第二积分器可以设定一长期抗积分饱和值,第一积分器的输出值被输入至第一加权增益器,以达到期望的响应时间,连同先前选择的第一条件低通滤波器的时间常数。例如采用0.54的增益,与0.002秒的采样时间的设定参数,实现1N.m左右的短期偏差学习需要耗费25秒的时间。应当注意到,当被实施例中使用所披露的第一积分器和第二积分器时,可以使用其他技术,例如恒定增量,与短期偏差成比例的增量,可变积分增益或类似的方法。如前所述,对目标信号的在不同预设周期的积分处理可以设定长期路径和短期路径,长期路径包括第二条件低通滤波器和第二积分器的控制环路,长期路径可以在连续时间或横跨多个点火周期循环运行。点火循环的定义是通过点火开关来启动车辆,驾驶车辆,并通过将点火开关置于关闭位置来关闭车辆。无论长期路径是连续时间运行还是跨多个点火周期运行,在驾驶流程中,长期路径不进行重置复位的,在车辆停机时,存储第二积分器的输出结果。该存储值只有在车辆进行维修保养修复转向拖拽力问题时,才会重新置零(即使用车辆通信总线上的串行消息)。如果采用时域连续的方法,则它类似于短期路径,但具有较长的第二条件低通滤波器的滤波器时间常数(示例说明,截止频率约为0.001Hz)和较小的积分器增益(示例说明,0.0015),以及在说明实施例中约为0.064秒的采样时间。上述参数值可以实现在15分钟内完成1N.m的长期偏差学习补偿。
在实践中,短期路径实施短期修正很快就可以判定拖拽力偏差是由于路面起伏、阵风、还是车辆底盘参数导致的问题。这个相对是有利的,因为驾驶员不需要等待很长的一个周期来完成因底盘问题导致的转向拖拽力问题。理想条件下,如果拖拽力问题常态化存在(由一个长期现象引起的),这个拖拽力补偿应该从短期路径迁移到长期路径。然后,长期路径将在下一个点火周期初始化为这个值,而不必重新学习修正。通过这种方式,一个真正的、长期的底盘补偿自学习是随着时间延长实现优化的,而不是在每个点火周期内进行重复循环。这是适宜的,因为一个真正长期的修复补偿是出现在每个点火周期中的。另一个方面,纠正了起伏路面和侧风带来的短期影响。固在每个点火周期中,都应该重新学习对突发的临时情况进行修正,也可能是在检测到转向事件后(例如,将车辆转向90度)重新学习。
如果短期路径已经对转向拖拽力进行了补偿,转向盘的扭矩传感器已经无法感应到相应的扭矩信号给长期路径去纠正。这种情况的处理方法是,在信号被送到第二条件低通滤波器之前,有效地去除从输入到长期路径的短期贡献。通过缩放增益,短期修正值被缩小到适当的输入扭矩单位,并在被叠加在了实际测量的转向盘扭矩之上,作为第二条件低通滤波器之前的加和器的第二个输入。为了适当地去除短期修正带来的电流影响,任何由于校准或车辆速度造成的限制都应被计入增加值。如上所述,长期路径可以执行的更具备鲁棒性,允许在多个点火周期中进行更新。
如上所述,第一积分器可以包含一个短期的抗饱和限制,第二积分器可以包括一个长期的抗饱和限制。由于积分器的输入可能存在持续误差,抗饱和限制可以防止第一积分器和第二积分器的输出随着时间的推移变得过大。以诊断为目的,这个抗饱和限制可以设置为一个高于允许范围的转向拖拽力补偿值。如果学习到的修正补偿值比允许的大很多,则车辆故障维修服务灯则会被点亮,例如车辆进行保养维修服务时。在另一种实施例中,该抗饱和限制值会被设定为不超过短期路径和长期路径潜在可能的补偿值。积分器的输出不允许超过所需的修正范围。这种设定其中一个好处就是,由于驾驶条件的变化而必须取消这个修正补偿,可以避免较长时间的等待积分器下降到实际的修正水平。如果需要对诊断进行设限,则可以独立计算并与修正值本身进行比较。
在某些系统中,汽车制造商可能希望限制最大允许的拖拽力补偿不超过预定值,例如1N.m。这可以避免因转向补偿而遮盖的一些需要维修的严重的车辆问题。如果该极限足够高(例如3N.m),则不会被认为是对助力电机执行的整体转向指令的关键安全考虑。如果希望将整体补偿限制在1N.m内,那么长期路径也可能被限制在1N.m。如果拖拽力是一个长期现象,那么这将允许全部补偿被移动存储到长期路径。短期路径也可能被限制在1N.m,或可能高达2N.m。将长期和短期路径限制在相同的值,只允许在任意一个路径上进行最大的修正。如果在短期路径上有更大的限制范围,那么即使在没有这些临时条件的情况下,车辆也可以获得1N.m的输出校正。
若长期路径和短期路径分别被限制输出较小的周期补偿值,那么则有可能短期路径中第一积分器的输出将大于其当前的增益。例如每个路径被限制在1N.m,整体校正也被限制在了1N.m。短期路径输出的周期补偿值为0.75N.m,长期校输出的周期补偿值为为0.75N.m。总和为1.5N.m,但由于这个总和构成的整体校正值被限制在了1N.m,所以其最终值为1N.m。驾驶条件可能会改变,需要减少短期路径的修正(即路面更加平坦,车辆行进方向没有改变),因此短期修正从0.75N.m开始向0N.m移动,减小至适合的输出值,因为输出上限已经被限制在1N.m,该过程对整体输出的计算补偿值没有直接的影响。
在前面的例子中,短期修正必须降到0.25N.m以下,车辆的驾驶员才能感受到修正的影响。因此,在这个例子中,短期路径快速评估和应对路况变化的能力没有得到有效利用。虽然将短期路径输出降低到0.25N.m所需的时间并不长,但这是一种不必要的等待。通过识别短期路径的实际输出不是0.75N.m,而是在0.25N.m(总修正减去长期修正),可以将短期抗饱和限制降低到较低的值(例如0.25N.m),从而减少或消除在临时驾驶条件需要的时长。因此,如果短期路径的积分输出低于加权计算值,加权计算值会有利地降低到与实际积分输出相当的水平。
不同周期补偿值对应的抗积分饱和值还可以基于车辆的速度范围确定,如果可以确定拖拽力条件与给定车辆速度之间的关系,那么该功能将非常有用。这种与车辆速度的混合可以通过加和器相加后进行输出。或者,可以在短期路径和长期路径上分别独立的进行车辆速度的耦合,以便有效获取短期路径的输出,从而计算出前面所述的长期路径的适当输入。
请继续参阅图6-2,如果需要诊断,求和器输出的计算补偿值还可以与预设补偿限值进行比较。若计算补偿值超过预设补偿限值,车辆的故障灯或发动机检修灯被点亮,或将计算补偿值按预设梯度逐渐减少到零,或将输出的补偿力矩保持在历史值。以上情况的任何一种最终都会提醒司机维修的车辆。在车辆维修服务期间,任何存储的长期值将被重置为零。
在一种具体的实施方式中,多个周期补偿值包括短期补偿值和长期补偿值,根据关联信号中目标信号的在不同预设周期的积分处理结果,获得多个周期补偿值之后,方法还包括:
接收车辆的补偿配置指令;基于补偿配置指令确定短期补偿值和/或长期补偿值为补偿力矩,并输出对应的补偿信号。
具体的,补偿配置指令可以通过驾驶员的操控发出,经补偿配置指令确定短期补偿值为补偿力矩后,输出对应的补偿信号进行补偿,短期补偿值表征了短期路径的积分处理结果,可以修正车辆因路面起伏或侧风等因素引起的转向力矩大于力矩阈值,短期补偿值可以存储在多个点火循环中;若未在多个点火周期内保存,就无需在车辆修复后重新设置长期路径修正。如果仅仅通过短期路径实现令人满意的性能,并且学习时间足够短,则该替代实施是一个可行的选择。
根据另一个替代实施例,经补偿配置指令确定仅采用长期补偿值为补偿力矩时,可以用于修正车辆因底盘问题引起的转向力矩大于力矩阈值,在经需要补偿车辆底盘的问题,而不是试图纠正临时问题,如起伏路面和侧风。这种实施例可以连续、实时地执行,可以选择使用比之前描述的更慢的第二条件低通滤波器的时间常数,可以选择使用比之前描述的更低增益的第二积分器实施,可选的,长期路径补偿可能延迟或计算多个点火周期。
根据另一种可选的实施例,补偿力矩是驾驶员可选择的。例如在点火状态下,补偿功能可能会被自动禁用,通过物理开关或遥杆可以实现这一功能,当按下开关时,就会以指示灯的形式提供视觉反馈。驾驶员可以启用或禁用整个补偿功能,或仅仅启用或禁用短期路径或长期路径的修正功能。如果驾驶员关闭了整个补偿功能,重新启用该功能可以会导致学习到的长期路径被重置为零,也可以设定不被重置,取决于主机厂需求。如果重新启用会将学习到的长期路径归零,那么就不需要特殊的服务程序通过车辆通信总线上的串行消息来复位长期路径校正。另一种是需要由驾驶员发起长期路径修正重置需求,录入可以重置车辆上的换油指示器来执行长期路径修正的重置。
当然,也可以基于补偿配置指令确定短期补偿值和长期补偿值为补偿力矩,经短期补偿值实施补偿处理后,确定转向力矩是否达到目标值,在未达到目标值时,采用长期补偿值进行补偿。
在一种具体的实施方式中,接收车辆的关联信号之后,方法还包括:
根据关联信号的信号频率,将关联信号的目标信号输出至对应的处理终端进行积分处理,获得多个频率补偿值;将多个频率补偿值中的至少一个补偿值确定为补偿力矩,并输出对应的补偿信号。
具体的,请参阅图7,处理终端可以包括低通滤波器和积分器,也可以仅包含积分器,低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过,但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。处理终端可以根据信号中包含的频率元素分离出感知的扭矩信号,扭矩信号由对应的传感器输入。扭矩信号被输入慢速低通滤波器的输入端,该滤波器对扭矩信号进行滤波。使能条件逻辑电路基于关联信号确定车辆沿基本线性的直线路径前进时,对低通滤波器和积分器的运行参数进行配置,使能条件逻辑电路使慢速低通滤波器、快速低通滤波器、快速积分器和慢速积分器对信号的处理成为可能。
慢速低通滤波器被设计为具有足够的截止频率,以从感知到的扭矩信号中分离长期(低频)现象。慢速低通滤波器的输出代表转向盘输出的扭矩在较低频率范围内活动,将其信号提取给慢速积分器,具有随时间修正或调整低通滤波器输出的效果。更具体地说,在这个低频范围内的任何非零值都被集成来计算一个长期修正的周期补偿值。
除了低频滤波输出外,转向盘总扭矩是驾驶员施加扭矩的剩余部分,还有待检查以进行修正。剩余的组件,通过第一加和器71时,从感知到的扭矩信号中减去慢速低通滤波器的输出,被输入到快速低通滤波器。如前所述,如果快速低通滤波器通过使能条件逻辑电路激活,则快速低通滤波器会对剩余的元素进行过滤。快速低通滤波器的截止频率被选择的高于慢速低通滤波器的截止频率。快速低通滤波器的截止频率选取可参考短期补偿值的输出,如平直道路到起伏路的过渡阶段或突然遭遇侧风。快速低通滤波器的输出被提供给慢速积分器,以便进一步细化修正。
快速低通滤波器和快速积分器形成了一个短期路径,该路径以短期修正的形式产生输出。这种短期修正独立于长期路径产生的长期修正,该长期路径包括慢速低通滤波器和慢速积分器。第二加和器72将慢速积分器输出处产生的长期修正与快速积分器输出处产生的短期修正相加。第二加和器的输出代表了一个全面的修正。上述确定直线行驶条件、限制条件、输出单位缩放单元和车辆速度缩放单元仍然适用。相应地,第二加和器72的输出可以被传输到限位器,以限制修正量的总值到预定范围,或限制总修正的幅度低于预定阈值。
请参阅图8-1和8-2,关联信号包括一个或多个信号的输入,如转向盘的扭矩信号、角度信号、车速信号和故障信号。第一条件低通滤波器由第一计时器和短期使能逻辑电路的工作耦合来激活。第二条件低通滤波器由第二计时器和长期使能逻辑电路的工作耦合来激活。第一条件低通滤波器的输出至限位器处理,第二条件低通滤波器的输出用变化限位处理。限位器可以通过在允许的信号范围内的信号,或通过低于预定阈值的信号,或两者兼备。变差限位器将过滤的长期拖拽力补偿值限制为步长变化效果增量。步长变化效果增量可以直接存储在ECU存储器中,也可以通过将步长变化效果增量添加到先前存储的过去值中来增量存储。
限位器的输出传递给积分器,积分器可能包括一个短期的抗饱和限位。积分器支持将过去的参数值初始化为零值或存储值。在示例性实施例中,积分器中的过去值参数在重置或其他初始化事件上初始化为所存储的长期有限计算值。积分器的输出被馈送至一个加权增益,以实现所需的相应时间,以及先前选择的第一条件低通滤波器的时间常数。应该指出,当本例所披露的实施例使用积分器时,可以使用其他技术,例如恒定增量、与短期偏差成比例的增量、可变积分增益,或类似的。积分器的输出,表示短期路径修正,通过加权增益将其缩放为补偿扭矩,输出至助力电机。加权增益可以使用加权函数以从0到1的值对各自的短期路径修正进行加权。可选的,短期路径可以按车辆速度的函数进行缩放。一个限位器限制作为拉力补偿偏移信号输出的加权增益的值。
如果短期计算持续了一段时间,可以通过将短期计算通过一个慢速低通滤波器(即第二条件低通滤波器)得出的值作为一个学习后的长期输入值。加权增益的输出可以传递给第二条件低通滤波器用来产生长期输入值。该不用于直接产生拖拽力补偿偏移信号,相反长期贡献存储在非易失性存储器,如ECU存储器。每个点火周期中,长期输入值可以限制在固定量级内,以通过变化限位器来实现鲁棒性的提升。这有助于确保只有真正的长期影响以非常小的补偿被存储,逐渐趋于理想值。对于非鲁棒的、响应性更高的系统,一次允许变化的长期影响可能是无限的步长。如前面所述,在下一个点火周期开始时,短期路径被初始化为长期存储值。如果需要短期重置,可能会将其重置为长期值,而不是重置为零。因此,图7-1和7-2阐述的方案提供了实施例中的基本功能,图5-1和5-2阐述的方案计算复杂度较低。
图9是电压作为扭矩函数的图形表示,用于图2所示的转向盘扭矩传感器的输出示例。转向盘扭矩传感器产生两个电压输出,分别为T1和T2。当转向盘静止时,扭矩沿X轴显示,为0N.m,没有施加任何力。在此条件下,电压T1和电压T2实质上绝对值都等于2.5V。当施加在转向盘上的力试图使转向盘左转或右转时,转向盘扭矩就会增加,当作用于转向盘的力将转向盘拉至左极限的过程中,这对应0N.m到-8N.m的一个扭矩变化。当扭矩达到-8N.m时,电压T1最大可达+5V,电压T2最小可达0V。另一方面,当对转向盘施加力向右拉至极限的过程中,电压T1最小为0V,电压T2最大可达+5V。要理解的是,图9所示的电压及力矩的具体值只起到说明作用。扭矩信号包括T1和T2两个分量,无论施加在转向盘上的力是多少,T1和T2的总和都是5V。该设定可用于诊断转向盘的扭矩传感器,以确定由扭矩传感器提供的扭矩信号在转向拉力补偿中是否存在不可接受的噪声。
请参阅图10,为使扭矩信号的噪声水平达到预设要求,可以通过监测感知到的扭矩信号来确定转向盘上是否存在偏置扭矩,此时车辆可能沿基本为直线的路径行驶。因此,在某些情况下可能需要确定所感知到的扭矩信号是否有过多的噪声,如果存在,将导致错误的偏置值被学习和补偿。扭矩传感器以T1和T2两个电压的形式提供被感知的扭矩信号,将T1和T2两个电压相加在第三加和器101的输出。该输出被输入低通滤波器。低通滤波器仅当第三加和器101产生的总和在预定范围内时启动,如启动测试时。这个预先确定的范围表示为{MinX,MaxX},低通滤波器可以用标称值或期望值进行初始化,低通滤波器的输出受剪切滤波器的限制。第二加和器102从第一加和器101的输出中减去有限的值。剪切滤波器的输出是T1和T2之和的长期平均值。实际上,T1和T2上都会有噪声分量,如果噪声变大,在剪切滤波器的输出处滤波后的信号与第一加和器101的输出之间的差就会变大。此误差项与功能激活测试中设定的可接受范围进行比对。如果该差异值在可接受范围内,所感知的扭矩信号就可作为有效的拖拽力补偿使用。如果该差异超过可接受范围,那么该拖拽力补偿将被禁用。
图11是根据本文公开的第六组实施例提供转向拉力补偿的系统框图。该系统使用以输入校准机构的形式的可选装置,将预设补偿值应用于由处理机构控制的助力电机。校准输入机构可以包括任何键盘设备、触摸屏显示器、个人计算机、基于微处理器的设备或开关。如果不使用可选的校准输入机构,图11的系统以被动的方式应用转向拉力补偿。
处理模块包含故障和限位判断,用于限制助力电机的运动范围。处理机构能够接收车速信号的输入、校准输入机构的输入、拉力补偿信号发生器输入等。处理机构被编程以访问存储在存储器中的可校准车辆速度拉力刻度表。内存设备可以是处理机制的外部,也可以集成在处理模块中,或者两者兼有。在示例性实施例中,存储装置可以是ECU存储器,处理模块可以包括在控制器中。
基于校准输入机构接收到的可选输入,处理模块访问存储设备,根据从车辆速度传感器接到的输入,可校准车辆速度拉力刻度表内检索一个或多个适当的值。通过乘除器(图中Σ)将检索值乘以拉力补偿发生器的输出,以产生助力电机的驱动信号。在将驱动信号应用于助力电机之前,对信号进行故障和限位逻辑处理。图11的系统不需要任何转向拉力的“自学习”,在需要消除现有转向拉力条件的情况下,可以有效的利用该系统。这可能会在车辆装配或保养过程中,通过车辆评估或滚动对齐来进行诊断和补偿。修正量可以随车速进行缩放,但并不必须。使用校准输入机构,驾驶员可以选择或指定所需的转向拉力补偿量,在某些系统应用中,可能希望限制可选择或指定补偿的数量,以确保用户不会造成危险的驾驶条件。例如,最大的允许补偿范围被限制在3N.m或更少。这将允许驾驶员根据车辆装载、驾驶条件、和其他环境因素,按需调整补偿设置。如果驾驶员发现车辆有轻微但持续的拖拽力,驾驶员可以调整少量的修正值,以避免车辆进厂维修。如果转向拖拽力超出了程序或预定义的限制。驾驶员不得不通过车辆维修服务来解决该问题。
基于与补偿方法同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种转向助力补偿装置,请参阅图12,所述装置包括:
获取模块201,用于获取车辆的转向力矩和目标参数,其中,所述目标参数至少包括转向角度和行驶车速;
第一确定模块202,用于根据所述目标参数,确定所述车辆是否以直线轨迹行驶;
第二确定模块203,用于当所述车辆以直线轨迹行驶时,确定所述转向力矩是否大于预设的力矩阈值;
处理模块204,用于在所述转向力矩大于所述力矩阈值时,生成补偿力矩并基于所述补偿力矩对所述转向力矩补偿处理,以将所述转向力矩减小至目标值。
在一种可选的实施例中,所述装置还包括:
判断模块,用于判断所述车辆是否基于所述转向力矩、所述转向角度和所述行驶车速中的任一值执行预设任务;
输出模块,用于车辆基于所述转向力矩、所述转向角度和所述行驶车速中的任一值执行预设任务时,则输出撤销补偿信号,以解除当前周期对所述转向力矩的补偿处理。
本发明实施例中提供的转向助力补偿装置涉及的其他装置结构与补偿方法为对应关系,在此不在列举赘述。
本发明实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
转向助力补偿方法通过获取车辆的转向力矩和目标参数,经至少包括转向角度和行驶车速的目标参数确定出车辆是否以直线轨迹行驶,当车辆以直线轨迹行驶,且转向力矩大于预设的力矩阈值时,说明车辆的转向盘在中位时存在转向力感不均,则生成补偿力矩并基于补偿力矩对转向力矩补偿处理,以将转向力矩减小至目标值,有效抑制转向系统因机械误差带来的转向盘左右轻重手感不一,转向盘被异常扭矩夺盘,进而提高了车辆直线行驶时驾驶的安全性。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种转向助力补偿方法,其特征在于,所述方法包括:
获取车辆的转向力矩和目标参数,其中,所述目标参数至少包括转向角度和行驶车速;
根据所述目标参数,确定所述车辆是否以直线轨迹行驶;
当所述车辆以直线轨迹行驶时,确定所述转向力矩是否大于预设的力矩阈值;
在所述转向力矩大于所述力矩阈值时,生成补偿力矩并基于所述补偿力矩对所述转向力矩补偿处理,以将所述转向力矩减小至目标值。
2.根据权利要求1所述的转向助力补偿方法,其特征在于,根据所述目标参数,确定所述车辆以直线轨迹行驶,包括:
在所述转向角度位于预设范围,且所述行驶车速大于预设速度时,确定所述车辆以直线轨迹行驶。
3.根据权利要求1所述的转向助力补偿方法,其特征在于,所述根据所述目标参数,确定所述车辆是否以直线轨迹行驶之前,所述方法还包括:
判断所述车辆是否基于所述转向力矩、所述转向角度和所述行驶车速中的任一值执行预设任务;
若是,则输出撤销补偿信号,以解除当前周期对所述转向力矩的补偿处理。
4.根据权利要求1所述的转向助力补偿方法,其特征在于,所述生成补偿力矩并基于所述补偿力矩对所述转向力矩补偿处理,包括:
接收表征所述转向力矩的扭矩信号;
根据所述扭矩信号在第一预设周期的积分处理结果,获得第一补偿值;
根据在第二预设周期中多个所述第一补偿值的平均值,获得第二补偿值,其中,所述第二预设周期的设定时长大于所述第一预设周期的设定时长;
当补偿偏差不大于第一阈值时,将所述第二补偿值确定为所述补偿力矩,其中,所述补偿偏差为所述第二补偿值与所述第一补偿值的差值;
根据所述补偿力矩输出补偿信号,所述补偿信号用于将所述转向力矩减小至目标值。
5.根据权利要求1所述的转向助力补偿方法,其特征在于,所述生成补偿力矩并基于所述补偿力矩对所述转向力矩补偿处理,包括:
接收车辆的关联信号,其中,所述关联信号为表征所述转向力矩、所述转向角度、所述行驶车速和车辆故障的信号;
根据所述关联信号中目标信号的在不同预设周期的积分处理结果,获得多个周期补偿值;
将所述多个周期补偿值中的目标补偿值确定为所述补偿力矩,并输出对应的补偿信号。
6.根据权利要求5所述的转向助力补偿方法,其特征在于,所述将所述多个周期补偿值中的目标补偿值确定为所述补偿力矩,包括:
根据每个所述周期补偿值和对应的角度范围,获得角度对应关系;
根据所述转向角度和所述角度对应关系,在所述多个周期补偿值中确定出目标补偿值,并将所述目标补偿值确定为所述补偿力矩。
7.根据权利要求5所述的转向助力补偿方法,其特征在于,所述将所述多个周期补偿值中的目标补偿值确定为所述补偿力矩,包括:
根据每个所述周期补偿值和对应的周期权重,获得权重对应关系;
根据所述多个周期补偿值和所述权重对应关系获得计算补偿值,并将所述计算补偿值确定为所述补偿力矩。
8.根据权利要求5所述的转向助力补偿方法,其特征在于,所述多个周期补偿值包括短期补偿值和长期补偿值,所述根据所述关联信号中目标信号的在不同预设周期的积分处理结果,获得多个周期补偿值之后,所述方法还包括:
接收所述车辆的补偿配置指令;
基于所述补偿配置指令确定所述短期补偿值和/或所述长期补偿值为补偿力矩,并输出对应的补偿信号。
9.根据权利要求5所述的转向助力补偿方法,其特征在于,所述接收车辆的关联信号之后,所述方法还包括:
根据所述关联信号的信号频率,将所述关联信号的目标信号输出至对应的处理终端进行积分处理,获得多个频率补偿值;
将所述多个频率补偿值中的至少一个补偿值确定为所述补偿力矩,并输出对应的补偿信号。
10.一种转向助力补偿装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取车辆的转向力矩和目标参数,其中,所述目标参数至少包括转向角度和行驶车速;
第一确定模块,用于根据所述目标参数,确定所述车辆是否以直线轨迹行驶;
第二确定模块,用于当所述车辆以直线轨迹行驶时,确定所述转向力矩是否大于预设的力矩阈值;
处理模块,用于在所述转向力矩大于所述力矩阈值时,生成补偿力矩并基于所述补偿力矩对所述转向力矩补偿处理,以将所述转向力矩减小至目标值。
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