CN110203281B - 车辆转向扭矩控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆控制技术领域，提供一种车辆转向扭矩控制方法及装置，其中车辆转向扭矩控制装置包括：获取单元，用于获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，该第一工作运行参数能够指示对应于左右驱动轴扭矩差的第一反向扭矩；总反向扭矩确定单元，用于确定对应于当前工况的总反向扭矩，其中总反向扭矩包括第一反向扭矩和与路面水平度相关的第二反向扭矩；转向平衡扭矩确定单元，用于基于总反向扭矩，确定转向平衡扭矩值；以及转向平衡扭矩施加单元，用于根据转向平衡扭矩值，控制将与该转向平衡扭矩值相对应的转向平衡扭矩施加至车辆。由此，计算路面水平度对扭矩转向的影响，实现了高精度的车辆转向扭矩控制。

Description

车辆转向扭矩控制方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种车辆转向扭矩控制方法及装置。

背景技术

目前汽车的转向***，正在由传统的液压助力型式逐渐转变为电动助力型式，而电动助力型式转向***因其电机输出特性可通过编程精确控制，故可拓展实现多种新功能。

扭力转向现象是指：在汽车急加速时，由于左右驱动***的刚度差异，导致产生一个围绕整车Z向旋转的横摆力矩，该力矩使汽车产生扭力转向现象。有鉴于此，汽车可以通过扭矩转向补偿功能，通过电动转向***产生一个与上述相反的平衡力矩，以改善此问题，满足汽车直线行驶要求。

现有技术对于转向扭矩的控制都没有考虑到车辆在实际驾驶过程中车辆所处的环境状态，但是本申请的发明人在实践本申请的过程中发现：车辆驾驶过程中路面水平度的不同会影响到扭力转向现象，使得常规的转向扭矩控制方案无法适用于所有的驾驶场景，导致车辆转向扭矩控制的精度不理想。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆转向扭矩控制方法、装置及电动汽车，以至少解决因路面水平度对扭力转向现象的影响而导致车辆转向扭矩控制精度不理想的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆转向扭矩控制装置，包括：获取单元，用于获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，其中所述第一工作运行参数能够指示对应于左右驱动轴扭矩差的第一反向扭矩；总反向扭矩确定单元，用于确定对应于当前工况的总反向扭矩，其中所述总反向扭矩包括所述第一反向扭矩和与所述路面水平度相关的第二反向扭矩；转向平衡扭矩确定单元，用于基于所述总反向扭矩，确定转向平衡扭矩值；以及转向平衡扭矩施加单元，用于根据所述转向平衡扭矩值，控制将与该转向平衡扭矩值相对应的转向平衡扭矩施加至所述车辆。

进一步的，所述转向平衡扭矩施加单元包括：脱手检测模块，用于检测所述车辆的方向盘是否处于未***作的脱手状态；第一转向平衡扭矩施加模块，用于若所述方向盘处于所述脱手状态，则以第一速率逐渐施加峰值为所述转向平衡扭矩值的所述转向平衡扭矩至所述车辆；以及第二转向平衡扭矩施加模块，用于若所述方向盘不处于所述脱手状态，则以第二速率逐渐施加峰值为所述转向平衡扭矩值的所述转向平衡扭矩至所述车辆，其中所述第一速率大于所述第二速率。

进一步的，所述车辆转向扭矩控制装置还包括：横摆角速度获取单元，用于获取所述车辆的横摆角速度；状态检测单元，用于基于所述横摆角速度的变化率，判断所述车辆是否处于直行状态；重调单元，用于若所述车辆未处于直行状态，则再次获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，并基于所再次获取的所述第一工作运行参数和所述路面水平度重新确定转向平衡扭矩并将其施加至所述车辆；停止执行单元，用于若所述车辆处于直行状态，则停止执行所述车辆转向扭矩控制方法。

进一步的，所述车辆转向扭矩控制装置还包括：预判参数获取单元，用于获取车辆的第二工作运行参数，其中所述第二工作运行参数包括车辆的油门开度信息和方向盘的转角信息；控制意向判断单元，用于基于所述第二工作运行参数，判断是否需要控制车辆的转向扭矩；以及控制触发单元，用于若需要控制车辆的转向扭矩，则触发获取所述车辆的所述第一工作运行参数和所述路面水平度。

进一步的，所述获取单元包括：路面参数检测模块，用于检测所述车辆以下参数中的一者或多者：车辆相对于水平方向的侧倾角、前轴左右轮荷差和前轴左右悬架弹簧高度差；路面水平度确定模块，用于基于所检测的所述参数，确定所述路面水平度。

进一步的，所述总反向扭矩确定单元用于执行以下操作：通过以下方式来确定所述第一反向扭矩

基于所述路面水平度和以下的环境扭矩模型确定所述第二反向扭矩：

M₂＝m_ag sin a*r

通过以下方式来确定总反向扭矩值

M＝M₂+M₁

其中，M表示总反向扭矩值，M₁表示所述第一反向扭矩，M₂表示所述第二反向扭矩，m_a表示前轴质量，g表示重力加速度，a表示路面水平度，T_e’表示驱动轴左右扭矩差，r表示轮胎回正力臂，r₀表示轮胎滚动半径，L₁表示质心到前轴的距离，B表示前轮距；以及

所述转向平衡扭矩确定单元用于基于所述总反向扭矩值和以下的平衡扭矩模型，确定转向平衡扭矩：

其中，T_s表示转向平衡扭矩，r₁表示转向器小齿轮的节圆半径，i表示传动系传动比，η表示传动效率，θ₀表示转向器内外拉杆夹角，θ表示转向器小齿轮与齿条轴的夹角，L表示转向梯形臂长度。

相对于现有技术，本发明所述的车辆转向扭矩控制装置具有以下优势：

通过本发明所述的车辆转向扭矩控制装置，在确定总反向扭矩时考虑到了路面水平度对扭力转向现象的影响，并保障了据此所确定的转向平衡扭矩值的精确度，由此计算路面水平度对扭矩转向的影响，可以针对路面水平度个性化施加转向平衡扭矩，实现了高精度的车辆转向扭矩控制。

本发明的另一目的在于提出一种车辆转向扭矩控制方法，以至少解决因路面水平度对扭力转向现象的影响而导致车辆转向扭矩控制精度不理想的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆转向扭矩控制方法，包括：获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，其中所述第一工作运行参数能够指示对应于左右驱动轴扭矩差的第一反向扭矩；确定对应于当前工况的总反向扭矩，其中所述总反向扭矩包括所述第一反向扭矩和与所述路面水平度相关的第二反向扭矩；基于所述总反向扭矩，确定转向平衡扭矩值；以及根据所述转向平衡扭矩值，控制将与该转向平衡扭矩值相对应的转向平衡扭矩施加至所述车辆。

进一步的，所述根据所述转向平衡扭矩值控制将与该转向平衡扭矩值相对应的转向平衡扭矩施加至所述车辆包括：检测所述车辆的方向盘是否处于未***作的脱手状态；若所述方向盘处于所述脱手状态，则以第一速率逐渐施加峰值为所述转向平衡扭矩值的所述转向平衡扭矩至所述车辆；以及若所述方向盘不处于所述脱手状态，则以第二速率逐渐施加峰值为所述转向平衡扭矩值的所述转向平衡扭矩至所述车辆，其中所述第一速率大于所述第二速率。

进一步的，在所述根据所述转向平衡扭矩值控制将转向平衡扭矩施加至所述车辆之后，所述方法还包括：获取所述车辆的横摆角速度；基于所述横摆角速度的变化率，判断所述车辆是否处于直行状态；若所述车辆未处于直行状态，则再次获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，并基于所再次获取的所述第一工作运行参数和所述路面水平度重新确定转向平衡扭矩并将其施加至所述车辆；以及若所述车辆处于直行状态，则停止执行所述车辆转向扭矩控制方法。

进一步的，在所述获取所述车辆的第一工作运行参数和路面水平度之前，所述方法还包括：获取车辆的第二工作运行参数，其中所述第二工作运行参数包括车辆的油门开度信息和方向盘的转角信息；基于所述第二工作运行参数，判断是否需要控制车辆的转向扭矩；以及若需要控制车辆的转向扭矩，则触发获取所述车辆的所述第一工作运行参数和所述路面水平度。

所述车辆转向扭矩控制方法与上述车辆转向扭矩控制装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施方式所述的车辆转向扭矩控制方法的流程图；

图2为图1中的S21的在一优选实施方式下的具体执行流程图；

图3为本发明实施方式所述的电动汽车的内部连接结构示意图；

图4为本发明另一实施方式所述的车辆转向扭矩控制方法的流程图；

图5为本发明实施方式所述的车辆转向扭矩控制装置的结构示意图。

附图标记说明：

501 获取单元 502 总反向扭矩确定单元

503 转向平衡扭矩确定单元 504 转向平衡扭矩施加单元

50 车辆转向扭矩控制装置 20 电动汽车

201 EPS 202 ESP

203 ECM 204 TCU

205 SAS 206 陀螺仪

207 电子油踏门

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

如图1所示，本发明一实施例的车辆转向扭矩控制方法的流程图，包括：

S11、获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，其中第一工作运行参数能够指示对应于左右驱动轴扭矩差的第一反向扭矩。

关于第一工作运行参数和路面水平度的具体的获取方式，其可以是通过直接检测所获取的，也可以是通过检测其他参数并据此进一步确定所获取的，在此应不加限定。具体的，关于路面水平度的获取方式，可以是检测车辆以下参数中的一者或多者：车辆相对于水平方向的侧倾角、前轴左右轮荷差和前轴左右悬架弹簧高度差；进一步地，基于所检测的参数来确定路面水平度；例如，可以是检测车辆相对于水平方向的侧倾角，并可以直接将该所检测的车辆相对于水平方向的侧倾角确定为路面水平度等。具体的，关于与第一反向扭矩相对应的左右驱动轴扭矩差的获取方式，可以是通过检测第一工作参数并进一步计算所得到的，例如可以通过检测左右驱动轴的扭矩并计算所得到，还可以是检测车速和/或挡位并通过进一步的推算而得到的等。

关于获取第一工作运行参数和路面水平度的触发时机，可以是与需要转向控制的时机一致，具体可以是在获取第一工作运行参数和路面水平度之前获取车辆的第二工作运行参数，其中第二工作运行参数包括车辆的油门开度信息和方向盘的转角信息，可以理解的是，该第二工作运行参数还可以包括其他能够指示需要控制转向的参数信息。然后，基于第二工作运行参数，判断是否需要控制车辆的转向扭矩；具体的，可以是当油门开度信息超过限定值，并且方向盘的转角信息小于或等于限定角度(例如5°)时，确定需要实施转向控制(因为车辆在急加速的直行状态时，会产生明显的扭矩转向现象)，相应地需要确定控制车辆的转向扭矩。若需要控制车辆的转向扭矩，则触发获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度；以及，若不需要控制车辆的转向扭矩，则停止转向控制操作。

S12、确定对应于当前工况的总反向扭矩，其中总反向扭矩包括第一反向扭矩和与路面水平度相关的第二反向扭矩。

关于第一反向扭矩和第二反向扭矩值的具体确定方式，可以是基于预建立的模型计算所得到的，也可以是基于对预标定的映射表的查询操作所得到的,，在此不作限定。在本实施例中的总反向扭矩除了包括由第一工作运行参数所导致的第一反向扭矩之外，还可以包括由路面水平度所导致的第二反向扭矩。由此，使得所确定的总反向扭矩能够个性化对应于不同的路面水平度的驾驶场景。

S13、基于总反向扭矩，确定转向平衡扭矩值。

如上所述的，对应于总反向扭矩，所确定的转向平衡扭矩值也能够个性化对应于不同的路面水平度的驾驶场景，保障了据此所确定的转向平衡扭矩值的精确度。

S14、根据转向平衡扭矩值，控制将与该转向平衡扭矩值相对应的转向平衡扭矩施加至车辆。

由此，在转向控制的过程中考虑到了路面水平度对扭力转向现象的影响程度，实现了高精度的车辆转向扭矩控制。

优选的，在S14之后，车辆转向扭矩控制方法还可以包括：获取车辆的横摆角速度，并基于横摆角速度的变化率，判断车辆是否处于直行状态；其中，若车辆未处于直行状态，则再次获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，并基于所再次获取的第一工作运行参数和路面水平度重新确定转向平衡扭矩并将其施加至车辆；以及，若车辆处于直行状态，则停止执行车辆转向扭矩控制方法。在本优选实施例中，在确定车辆需要实施转向控制，并实施单次转向扭矩平衡控制之后，检测车辆是否还需要进一步的转向控制，然后进一步再次确定转向平衡扭矩，并相应实施转向扭矩平衡控制，由此实现了对车辆转向工况的监控，极大地降低了车辆出现扭力转向现象的概率。

在本申请的发明人实践本申请的过程中，发现目前的车辆转向***针对驾驶员是否脱手方向盘时所对应施加的转向平衡扭矩的策略也不一样，具体在于：目前的车辆转向***在驾驶员处于双手脱离方向盘的脱手状态时，控制响应慢，导致从施加转向平衡扭矩到车辆到达平衡所需要的时间较长；另一方面，在驾驶员处于非脱手状态时，控制响应过快，导致方向盘的力矩突变，影响驾驶员对安全操作的判断，极端情况下会出现驾驶员因操作过度而产生安全问题。

有鉴于此，作为图1所示实施例方法的一种优选实施方式，如图2所示，图1中的S14具体可以包括以下步骤：S141、检测车辆的方向盘是否处于未***作的脱手状态；S142、若方向盘处于脱手状态，则以第一速率逐渐施加峰值为转向平衡扭矩值的平衡扭矩至车辆；以及S143、若方向盘不处于脱手状态，则以第二速率逐渐施加峰值为转向平衡扭矩值的平衡扭矩至车辆，其中第一速率大于第二速率。由此，对驾驶员是否处于脱手状态进行监控，并根据驾驶员实时的脱手状态进行差别控制，使得脱手时能够减少车辆到达平衡并直线行驶的时间，以及脱手时能够提升驾驶安全性能。

如图3所示，本发明一实施例的电动汽车20的内部连接结构，包括两端分别连接高位数据线CAN-H和低位数据线CAN-L的EPS(Electronic Power Steering,电动转向***控制单元)201、ESP((Electronic Stability Program,电子稳定控制程序控制单元)202、ECM(Engine Control Module,发动机控制单元)203和TCU(Transmission Control Unit,变速器控制单元)204、SAS(Steering Angle Sensor,转角传感器)205，以及连接ESP 202的陀螺仪206和连接ECM 203的电子油踏门207。其中，图1所示的车辆转向扭矩控制方法可以应用于EPS 201，以及上述各个单元可以通过CAN网络互相通讯。具体的，陀螺仪206可以检测车辆的横摆角、车辆相对于水平方向的倾斜角(也被称为车辆水平度)，电子油踏门207可以采集油门开度信息，ESP 202可以采集车辆的车速信息，ECM 203(和/或MCU微控制单元)可以采集车辆的扭矩信息，TCU 204可以采集车辆的挡位信息，SAS 205可以采集车辆的方向盘转角信息，以及EPS 201可以从CAN网络中接收上述多个单元所采集的参数信息中的一者或多者。

需说明的是，当驾驶员在起步或匀速行驶中急加速时，车辆可以一定速率施加转向平衡扭矩以消除扭力转向现象，以令车辆直线行驶。以及，在图3所示实施例中的车辆的类型为电动汽车，因为电动汽车在加速时的加速扭矩会远大于传统的内燃机汽车，使得车辆在急加速时产生的转向现象非常明显。因此，本发明所提供的技术方案应用在电动汽车上所取得的针对扭力转向现象的改善效果将会远大于应用在传统的内燃机汽车所取得的改善效果。

如图4所示，本发明另一实施例的车辆转向扭矩控制方法，包括：

S41、EPS获取油门开度信息，并计算油门开度变化率是否超过限定值。

具体的，可以是驾驶员急踩电子油门踏板时，ECM或MCU计算油门开度变化率并通过CAN网络发送至EPS，油门开度变化率超过限定值后，确定为急踩，其为进一步触发转向控制功能的条件；相应地，如未超过限定值，则不触发功能。

S42、当油门开度变化率超过限定值时，EPS判断当前方向盘转角是否符合功能触发条件。

具体的，可以是当油门开度变化率超过限定值时，EPS对SAS通过CAN网络发送来的转角信号进行进一步的判断，如方向盘转角是否小于或等于5°；并且，若方向盘转角小于或等于5°，则说明驾驶员对于车辆的驾驶意图是直行，为了避免扭力转向现象，此时应当触发本发明实施例所提供的转向扭矩控制方法；另外，若方向盘转角大于5°，则说明驾驶员对于车辆的驾驶意图是转向，此时应当考虑驾驶员的操作意图，而不应触发实施转向扭矩控制功能。

S43、当EPS判断当前方向盘转角是否符合预定条件时，采集以下参数信息：车速信息、车辆水平度、输出扭矩和/或当前挡位。

可以理解的是，上述所采集的车辆水平度也可以由其他能够用于确定路面水平度的参数所替代，例如：前轴左右轮荷差和/或前轴左右悬架弹簧高度差等。

S44、EPS根据所采集的上述参数信息，计算转向平衡扭矩值。

具体的，可以是通过以下方式来确定对应于如车速信息、当前挡位的车辆工作运行参数的第一反向扭矩：

将车辆水平度确定为路面水平度，并基于路面水平度和以下的环境扭矩模型确定由路面水平度所导致的第二反向扭矩：

M₂＝m_ag sin a*r

将第一反向扭矩和第二反向扭矩相加，以确定总反向扭矩值：

M＝M₂+M₁

其中，M表示总反向扭矩值，M₁表示第一反向扭矩，M₂表示第二反向扭矩，m_a表示前轴质量，g表示重力加速度，a表示路面水平度，T_e’表示驱动轴左右扭矩差，r表示轮胎回正力臂，r₀表示轮胎滚动半径，L₁表示质心到前轴的距离，B表示前轮距。其中，驱动轴左右扭矩差T_e’可以是基于车速信息、当前挡位和输出扭矩中的一者或多者来确定的，例如可以针对所检测的左右输出扭矩作差来确定，但其具体的确定方式在此应不限定。

基于总反向扭矩值和以下的平衡扭矩模型，确定转向平衡扭矩：

其中，T_s表示转向平衡扭矩，r₁表示转向器小齿轮的节圆半径，i表示传动系传动比，η表示传动效率，θ₀表示转向器内外拉杆夹角，θ表示转向器小齿轮与齿条轴的夹角，L表示转向梯形臂长度。

更优选地，还可以通过进行实车在各加速工况下的工作运行参数和不同路面水平度标定转向平衡扭矩值后形成映射表，然后再基于车辆在实际运行检测的工作运行参数查表获得转向平衡扭矩值，并可以是利用该查表所得的查表值来校准基于模型计算所得到的计算值。

S45、EPS检测方向盘是否处于脱手状态。

S461、若处于脱手状态，则以第一速率逐渐施加峰值为转向平衡扭矩值的转向平衡扭矩。

S462、若不处于脱手状态，则以小于第一速率的第二速率逐渐施加峰值为转向平衡扭矩值的转向平衡扭矩。

具体的，可以是若方向盘处于脱手状态，则将计算所得到的转向平衡扭矩值以100％/100ms的速率达到转向平衡扭矩值(即100ms后到达峰值的100％)，以较快速率到达直线行驶状态；若方向盘处于非脱手状态，则将计算所得到的转向平衡扭矩值以100％/1000ms的速率达到转向平衡扭矩值(即1000ms后到达峰值的100％)，以减小力矩突变，保障驾驶安全。

S47、EPS再次采集横摆角速度的变化率。

具体的，可以是在S461或S462的转向平衡扭矩作用完成之后，EPS通过再次检测ESP所发送的横摆角速度，然后ESP计算该横摆角速度的变化率，以判断车辆是否处于直行状态。

S48、EPS判断横摆角的变化率是否小于目标值。

当横摆角的变化率小于或等于目标值时，确定车辆处于直行状态，此时应停止转向控制操作；另一方面，当横摆角的变化率大于目标值时，跳转至S43以再次确定转向平衡扭矩，并重新向车辆施加该扭矩，直到横摆角的变化率小于或等于目标值时才停止转向控制操作。

在本发明实施例中，通过计算路面水平度对扭矩转向的影响，改善了扭矩转向现象，使得扭矩转向控制精度得到提高；并且，对驾驶员是否脱手进行监控，并根据实时状态进行差别控制，使得脱手时能够减少直线行驶的时间，非脱手时能够提升驾驶安全性能。

如图5所示，本发明另一实施例的车辆转向扭矩控制装置50，包括：

获取单元501，用于获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，其中所述第一工作运行参数能够指示对应于左右驱动轴扭矩差的第一反向扭矩；

总反向扭矩确定单元502，用于确定对应于当前工况的总反向扭矩，其中所述总反向扭矩包括所述第一反向扭矩和与所述路面水平度相关的第二反向扭矩；

转向平衡扭矩确定单元503，用于基于所述总反向扭矩，确定转向平衡扭矩值；

转向平衡扭矩施加单元504，用于根据所述转向平衡扭矩值，控制将与该转向平衡扭矩值相对应的转向平衡扭矩施加至所述车辆。

在一些实施方式中，所述转向平衡扭矩施加单元504包括：脱手检测模块，用于检测所述车辆的方向盘是否处于未***作的脱手状态；第一转向平衡扭矩施加模块，用于若所述方向盘处于所述脱手状态，则以第一速率逐渐施加峰值为所述转向平衡扭矩值的所述转向平衡扭矩至所述车辆；以及第二转向平衡扭矩施加模块，用于若所述方向盘不处于所述脱手状态，则以第二速率逐渐施加峰值为所述转向平衡扭矩值的所述转向平衡扭矩至所述车辆，其中所述第一速率大于所述第二速率。

在一些实施方式中，所述车辆转向扭矩控制装置50还包括：横摆角速度获取单元，用于获取所述车辆的横摆角速度；状态检测单元，用于基于所述横摆角速度的变化率，判断所述车辆是否处于直行状态；重调单元，用于若所述车辆未处于直行状态，则再次获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，并基于所再次获取的所述第一工作运行参数和所述路面水平度重新确定转向平衡扭矩并将其施加至所述车辆；停止执行单元，用于若所述车辆处于直行状态，则停止执行所述车辆转向扭矩控制方法。

在一些实施方式中，所述车辆转向扭矩控制装置50还包括：预判参数获取单元，用于获取车辆的第二工作运行参数，其中所述第二工作运行参数包括车辆的油门开度信息和方向盘的转角信息；控制意向判断单元，用于基于所述第二工作运行参数，判断是否需要控制车辆的转向扭矩；以及控制触发单元，用于若需要控制车辆的转向扭矩，则触发获取所述车辆的所述第一工作运行参数和所述路面水平度。

在一些实施方式中，所述获取单元501包括：路面参数检测模块，用于检测所述车辆以下参数中的一者或多者：车辆相对于水平方向的侧倾角、前轴左右轮荷差和前轴左右悬架弹簧高度差；路面水平度确定模块，用于基于所检测的所述参数，确定所述路面水平度。

在一些实施方式中，所述总反向扭矩确定单元502用于执行以下操作：

通过以下方式来确定所述第一反向扭矩

基于所述路面水平度和以下的环境扭矩模型确定所述第二反向扭矩：

M₂＝m_ag sin a*r

通过以下方式来确定总反向扭矩值

M＝M₂+M₁

其中，M表示总反向扭矩值，M₁表示所述第一反向扭矩，M₂表示所述第二反向扭矩，m_a表示前轴质量，g表示重力加速度，a表示路面水平度，T_e’表示驱动轴左右扭矩差，r表示轮胎回正力臂，r₀表示轮胎滚动半径，L₁表示质心到前轴的距离，B表示前轮距；以及

所述转向平衡扭矩确定单元503用于基于所述总反向扭矩值和以下的平衡扭矩模型，确定转向平衡扭矩：

其中，T_s表示转向平衡扭矩，r₁表示转向器小齿轮的节圆半径，i表示传动系传动比，η表示传动效率，θ₀表示转向器内外拉杆夹角，θ表示转向器小齿轮与齿条轴的夹角，L表示转向梯形臂长度。

关于本发明实施例所提供的车辆转向扭矩控制装置的更具体的细节及技术效果，可以参照上文关于车辆转向扭矩控制方法的描述，在此便不赘述。

本发明实施例中可以通过硬件处理器(hardware processor)来实现相关功能模块及单元。另一方面，本发明实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行如上的车辆转向扭矩控制方法的步骤。

上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例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实施例的保护范围。

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，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

其中，本发明实施例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实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

此外，以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆转向扭矩控制装置，所述转向扭矩控制用于补偿扭力转向，所述车辆转向扭矩控制装置包括：

获取单元，用于获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，其中所述第一工作运行参数能够指示对应于左右驱动轴扭矩差的第一反向扭矩；

总反向扭矩确定单元，用于确定对应于当前工况的总反向扭矩，其中所述总反向扭矩包括所述第一反向扭矩和与所述路面水平度相关的第二反向扭矩；

转向平衡扭矩确定单元，用于基于所述总反向扭矩，确定转向平衡扭矩值；以及

转向平衡扭矩施加单元，用于根据所述转向平衡扭矩值，控制将与该转向平衡扭矩值相对应的转向平衡扭矩施加至所述车辆。

2.根据权利要求1所述的车辆转向扭矩控制装置，其特征在于，所述转向平衡扭矩施加单元包括：

脱手检测模块，用于检测所述车辆的方向盘是否处于未***作的脱手状态；

第一转向平衡扭矩施加模块，用于若所述方向盘处于所述脱手状态，则以第一速率逐渐施加峰值为所述转向平衡扭矩值的所述转向平衡扭矩至所述车辆；以及

第二转向平衡扭矩施加模块，用于若所述方向盘不处于所述脱手状态，则以第二速率逐渐施加峰值为所述转向平衡扭矩值的所述转向平衡扭矩至所述车辆，其中所述第一速率大于所述第二速率。

3.根据权利要求1所述的车辆转向扭矩控制装置，其特征在于，所述车辆转向扭矩控制装置还包括：

横摆角速度获取单元，用于获取所述车辆的横摆角速度；

状态检测单元，用于基于所述横摆角速度的变化率，判断所述车辆是否处于直行状态；

重调单元，用于若所述车辆未处于直行状态，则再次获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，并基于所再次获取的所述第一工作运行参数和所述路面水平度重新确定转向平衡扭矩并将其施加至所述车辆；

停止执行单元，用于若所述车辆处于直行状态，则停止执行所述车辆转向扭矩控制方法。

4.根据权利要求1所述的车辆转向扭矩控制装置，其特征在于，所述车辆转向扭矩控制装置还包括：

预判参数获取单元，用于获取车辆的第二工作运行参数，其中所述第二工作运行参数包括车辆的油门开度信息和方向盘的转角信息；

控制意向判断单元，用于基于所述第二工作运行参数，判断是否需要控制车辆的转向扭矩；以及

控制触发单元，用于若需要控制车辆的转向扭矩，则触发获取所述车辆的所述第一工作运行参数和所述路面水平度。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆转向扭矩控制装置，其特征在于，所述获取单元包括：

路面参数检测模块，用于检测所述车辆以下参数中的一者或多者：车辆相对于水平方向的侧倾角、前轴左右轮荷差和前轴左右悬架弹簧高度差；

路面水平度确定模块，用于基于所检测的所述参数，确定所述路面水平度。

6.根据权利要求1所述的车辆转向扭矩控制装置，其特征在于：

所述总反向扭矩确定单元用于执行以下操作：

通过以下方式来确定所述第一反向扭矩

基于所述路面水平度和以下的环境扭矩模型确定所述第二反向扭矩：

M₂＝m_agsina*r

通过以下方式来确定总反向扭矩值

M＝M₂+M₁

其中，M表示总反向扭矩值，M₁表示所述第一反向扭矩，M₂表示所述第二反向扭矩，m_a表示前轴质量，g表示重力加速度，a表示路面水平度，T_e’表示驱动轴左右扭矩差，r表示轮胎回正力臂，r₀表示轮胎滚动半径，L₁表示质心到前轴的距离，B表示前轮距；以及

所述转向平衡扭矩确定单元用于基于所述总反向扭矩值和以下的平衡扭矩模型，确定转向平衡扭矩：

其中，T_s表示转向平衡扭矩，r₁表示转向器小齿轮的节圆半径，i表示传动系传动比，η表示传动效率，θ₀表示转向器内外拉杆夹角，θ表示转向器小齿轮与齿条轴的夹角，L表示转向梯形臂长度。

7.一种车辆转向扭矩控制方法，所述转向扭矩控制用于补偿扭力转向，所述车辆转向扭矩控制方法包括：

获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，其中所述第一工作运行参数能够指示对应于左右驱动轴扭矩差的第一反向扭矩；

确定对应于当前工况的总反向扭矩，其中所述总反向扭矩包括所述第一反向扭矩和与所述路面水平度相关的第二反向扭矩；

基于所述总反向扭矩，确定转向平衡扭矩值；以及

根据所述转向平衡扭矩值，控制将与该转向平衡扭矩值相对应的转向平衡扭矩施加至所述车辆。

8.根据权利要求7所述的车辆转向扭矩控制方法，其特征在于，所述根据所述转向平衡扭矩值控制将与该转向平衡扭矩值相对应的转向平衡扭矩施加至所述车辆包括：

检测所述车辆的方向盘是否处于未***作的脱手状态；

若所述方向盘处于所述脱手状态，则以第一速率逐渐施加峰值为所述转向平衡扭矩值的所述转向平衡扭矩至所述车辆；以及

若所述方向盘不处于所述脱手状态，则以第二速率逐渐施加峰值为所述转向平衡扭矩值的所述转向平衡扭矩至所述车辆，其中所述第一速率大于所述第二速率。

9.根据权利要求7所述的车辆转向扭矩控制方法，其特征在于，在所述根据所述转向平衡扭矩值控制将转向平衡扭矩施加至所述车辆之后，所述方法还包括：

获取所述车辆的横摆角速度；

基于所述横摆角速度的变化率，判断所述车辆是否处于直行状态；

若所述车辆未处于直行状态，则再次获取车辆的第一工作运行参数和路面水平度，并基于所再次获取的所述第一工作运行参数和所述路面水平度重新确定转向平衡扭矩并将其施加至所述车辆；以及

若所述车辆处于直行状态，则停止执行所述车辆转向扭矩控制方法。

10.根据权利要求7所述的车辆转向扭矩控制方法，其特征在于，在所述获取所述车辆的第一工作运行参数和路面水平度之前，所述方法还包括：

获取车辆的第二工作运行参数，其中所述第二工作运行参数包括车辆的油门开度信息和方向盘的转角信息；

基于所述第二工作运行参数，判断是否需要控制车辆的转向扭矩；以及

若需要控制车辆的转向扭矩，则触发获取所述车辆的所述第一工作运行参数和所述路面水平度。

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