CN110712678B - 车辆转向***的控制方法及其车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆转向***的控制方法及其车辆，其中，转向***包括转向电机，车辆转向***的控制方法包括以下步骤：获取车辆的当前行驶车速，以及方向盘的当前转向角速度；根据获取的当前转向角速度判断方向盘是否进入预设状态；在确定进入预设状态时，进行计时，获得预设状态持续的计时时间；若计时时间大于或者等于时间阈值，则根据当前行驶车速以及计时时间计算出目标转速，并根据目标转速对转向电机的实际转速进行调整。根据本发明实施例的车辆转向***的控制方法可以在不影响驾驶员转向舒适度的基础上，及时调整转向电机的实际转速，降低能耗，同时，通过双重判定，可以减少误判，进一步提高对转向电机转速的控制准确性和可靠性。

Description

车辆转向***的控制方法及其车辆

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其是涉及一种车辆转向***的控制方法及其车辆。

背景技术

相关技术中，例如乘用车等车型中，为了提高车辆转向的可操作性，通常设有转向***，在车辆进行转向时通过使转向电机在一定转速下运行，进而实现对车轮的转向助力，为驾驶员转动方向盘时带来良好手感，然而，相关技术中的转向***的转向电机在车辆运行中通常一直以一定转速运转，由此，增大了车辆的能耗，而且，转向电机的转速越高能耗越大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆转向***的控制方法，该控制方法可以在不影响驾驶员转向舒适度的基础上，及时调整转向电机的实际转速，降低能耗。

本发明还提出了一种采用上述车辆转向***的控制方法的车辆。

根据本发明第一方面实施例的车辆转向***的控制方法，所述转向***包括转向电机，所述控制方法包括以下步骤：获取车辆的当前行驶车速，以及方向盘的当前转向角速度；根据获取的所述当前转向角速度判断所述方向盘是否进入预设状态；在确定进入所述预设状态时，进行计时，获得所述预设状态持续的计时时间；若所述计时时间大于或者等于时间阈值，则根据所述当前行驶车速以及所述计时时间计算出目标转速，并根据所述目标转速对所述转向电机的实际转速进行调整。

根据本发明实施例的车辆转向***的控制方法，根据当前转向角速度对方向盘是否进入预设状态进行判定，当进入预设状态时，根据当前行驶车速以及计时时间计算得出目标转速，进而根据目标转速对转向电机的实际转速进行调整，从而使得转向电机可以根据车辆的实际运转状态(如车辆等待红灯、临时停车等状态)调整转速，进而在保证不影响驾驶员转向舒适度的基础上，达到降低能耗的目的，同时，在判定是否进入预设状态后，通过设定时间阈值进行进一步地判定，从而避免由于车辆短时间进入预设状态而降低转向电机的转速，造成误判，进一步提高对转向电机转速的控制准确性和可靠性。

根据本发明的一些实施例，当所述计时时间大于或者等于时间阈值时，若所述当前行驶车速相同，则所述计时时间越大，所述目标转速越小；若所述计时时间相同，则所述当前行驶车速越大，所述目标转速越小。

根据本发明的一些示例，所述目标转速、所述当前行驶车速、所述计时时间之间的关系满足下述表格关系：

其中，T为时间阈值，计时时间的单位为s，目标转速的单位为rpm，车速的单位为km/h。

根据本发明的一些示例，所述时间阈值为1s-2s。

根据本发明的一些示例，在所述根据获取的所述当前转向角速度判断所述方向盘是否进入预设状态之后，还包括：若未进入所述预设状态，则不进行计时。

根据本发明的一些示例，所述控制方法还包括：若所述计时时间小于所述时间阈值，或者，若未进入所述预设状态，则不对所述转向电机的实际转速进行调整。

根据本发明的一些实施例，所述根据获取的所述当前转向角速度判断所述方向盘是否进入预设状态，包括：当所述当前转向角速度大于或者等于转向角速度阈值时，所述方向盘未进入所述预设状态；当所述当前转向角速度小于所述转向角速度阈值时，所述方向盘进入所述预设状态。

根据本发明的一些示例，所述转向角速度阈值为2度/秒-3度/秒。

根据本发明的一些实施例，所述预设状态为静止状态。

根据本发明的一些实施例，所述车辆转向***包括：转向助力器；液压装置，所述液压装置与所述转向助力器和所述转向电机相连；用于执行上述步骤的控制器，所述控制器与所述转向电机相连以根据所述车辆的当前行驶车速和所述计时时间控制所述转向电机。

根据本发明的一些示例，所述液压装置包括：油泵和储油罐，所述油泵分别与所述转向电机和所述储油罐相连，所述储油罐与所述转向助力器相连。

根据本发明的一些示例，所述车辆转向***还包括传感器，用于获取所述车辆的当前行驶车速和所述方向盘的当前转向角速度，所述传感器与所述控制器通讯以使所述控制器根据所述车辆的行驶车速和所述计时时间控制所述转向电机。

根据本发明第二方面实施例的车辆，包括车辆转向***，所述车辆转向***采用根据本发明第一方面实施例的车辆转向***的控制方法进行控制。

根据本发明实施例的车辆，通过采用根据本发明第一方面实施例的车辆转向***的控制方法进行控制，具有转向便利、控制可靠、能耗较低等特点。

本发明的附加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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一些实施例的车辆转向***的控制方法的流程图；

图2是根据本发明一些实施例的车辆转向***的转向电机的转速与车辆车速、计时时间的关系示意图。

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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的车辆转向***的控制方法。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的车辆转向***的控制方法，其中，该车辆转向***包括转向电机，该控制方法包括以下步骤：

获取车辆的当前行驶车速，以及方向盘的当前转向角速度，根据车辆的当前行驶车速和方向盘的当前转向角速度可以得出车辆行驶时转向电机所需要的实际转速；

根据车辆方向盘的当前转向角速度判断车辆的方向盘是否进入了预设状态；

在确定进入预设状态时，则进行计时，例如，启动车辆转向***的计时器进行计时，得到预设状态持续的计时时间；

如果计时时间(即方向盘进入预设状态后的持续时间)大于或者等于时间阈值时，则根据当前行驶车速、以及计时器的计时时间等参数计算得到转向电机的目标转速，进而根据目标转速对转向电机的实际转速进行调整，使得转向电机在进入预设状态时降低转速，从而实现转向电机的动态变化，进而在不影响车辆转向***提供转向助力的作用下，降低车辆转向***的能耗。

由此，根据本发明实施例的车辆转向***的控制方法，根据当前转向角速度对方向盘是否进入预设状态进行判定，当进入预设状态时，根据当前行驶车速以及计时时间计算得出目标转速，进而根据目标转速对转向电机的实际转速进行调整，从而使得转向电机可以根据车辆的实际运转状态(如车辆等待红灯、临时停车等状态)调整转速，进而在保证不影响驾驶员转向舒适度的基础上，达到降低能耗的目的，同时，在判定是否进入预设状态后，通过设定时间阈值进行进一步地判定，从而避免由于车辆短时间进入预设状态而降低转向电机的转速，造成误判，进一步提高对转向电机转速的控制准确性和可靠性。

如图2，在本发明的一些实施例中，目标转速与当前行驶车速以及计时时间之间取值关系满足图2中所示，即目标转速主要通过当前行驶车速以及持续的计时时间(即方向盘的静止时间)计算得出，其中，时间阈值为T。

当计时时间小于时间阈值T时，若当前行驶车速相同，则转向电机的目标转速并不随计时时间改变而改变，即转向电机输出的实际转速不调整，例如：车速为0时，转向电机输出的实际转速在计时时间内不发生变化；

当计时时间大于等于时间阈值，若当前行驶车速相同时，则转向电机的目标转速随计时时间增大而减小，即计时时间越大，转向电机的目标转速越小；

当计时时间大于等于时间阈值，若计时时间相同时，则转向电机的目标转速随当前行驶车速的增大而减小，即当前行驶车速越大，转向电机的目标转速越小。

进一步地，目标转速与当前行驶车速以及计时时间满足下述表格关系，

其中，T为时间阈值，并且，计时时间和时间阈值的单位均为秒(s)，目标转速的单位为转/分(rpm)，而车速的单位为公里/时(km/h)。

例如，当计时时间为(T+1)s时，即进入预设状态持续的计时时间为(时间阈值+1)s，且车速为20km/h时，目标转速为1710rpm.

此外，如图2所示，当计时时间大于或等于时间阈值T时，若当前行驶车速相同，则随着计时时间的增大，目标转速逐渐趋向于0，例如，若当前行驶车速相同时，当计时时间大于(T+5)s后，随着计时时间的进一步增大，目标转速逐渐减小；

当计时时间大于或等于时间阈值T时，若计时时间相同，则随着当前行驶车速的增大，目标转速逐渐趋向于0，例如，若计时时间相同时，当当前行驶车速大于120km/h后，随着当前行驶车速进一步增大，目标转速逐渐减小；

由此，可以通过上述表格，根据计时时间以及车速计算目标转速，从而进一步优化对于转向电机的调整，实现转向电机的动态变化，降低车辆转向***的能耗。

进一步地，为了保证车辆的方向盘进入预设状态已经稳定，减少误判，同时，保证对转向电机的转速能够及时根据方向盘的状态进行调整，以达到较大限定的节能效果，车辆转向***的时间阈值可以为1s-2s之间的任一值，例如，时间阈值可以为1s、也可以为1.5s或者2s。

在本发明的一些示例中，在根据当前行驶车速和当前转向角速度对转向电机进行调整时，包括根据计算得出的转向电机的目标转速对转向电机的实际转速进行调整，换言之，转向电机的实际转速根据由当前行驶车速、当前转向角速度以及计时器的计时时间等参数得出的转向电机的目标转速进行调整，其中，转向电机的在进入预设状态且计时时间不小于时间阈值时的目标转速小于由步骤(获取车辆的当前行驶车速，以及方向盘的当前转向角速度)中得出的实际转速。

在本发明的一些示例中，为进一步地提高转向电机转速与方向盘实际状态之间的适应性，从而进一步降低能耗，当根据目标转速对转向电机的实际转速进行调整时，车辆行驶车速越大或者计时器的计时时间越长(即方向盘进入预设状态的静止时间越长)，则转向电机的目标转速越小，也就是说，转向电机的实际转速的降低幅度越大。

在本发明的一些示例中，在根据获取的当前转向角速度判断方向盘是否进入预设状态之后，还包括若方向盘未进入预设状态，则车辆转向***的计时器不计时，并且对计时器的历史计时时间进行清除处理，从而保证车辆转向***的转向电机可以根据方向盘的实际状态进行不同调整，避免前次调整数据(如计时器的计时时间)对本次调整造成影响，从而提高对转向电机的转速调整的可靠性。

在本发明的一些示例中，为保证转向电机的转速调整的准确性，避免由于方向盘未进入预设状态或进入预设状态后持续时间较短等情况下对转向电机转速调整，进而降低车辆转向***的转向助力，影响驾驶舒适性，如果方向盘未进入预设状态，或者虽然方向盘进入预设状态，但计时时间小于时间阈值，即方向盘在预设状态维持时间较短，则不对转向电机的实际转速进行调整，以保证车辆转向过程中，车辆转向***能够提供足够助力，保证驾驶舒适性。

在本发明的一些实施例中，在根据获取的当前转向角速度判断方向盘是否进入预设状态的步骤中，包括：

当当前转向角速度大于或等于转向角速度阈值时，则判定方向盘未进入预设状态，而当当前转向角速度小于转向角速度阈值时，则判定方向盘已经进入预设状态，进而对转向电机的实际转速进行调整。

需要说明的是，转向角速度阈值理论上可以为0，即当前转向角速度为0时即可以判定方向盘处于预设状态(方向不变的静止状态)，但由于车辆转向***在实际获取当前转向角速度等参数时存在不可避免的误差，因此，转向角速度阈值实际不为0，以保证对转向电机的转速调整的可靠性。

进一步地，预设状态为静止状态，可以理解的是，静止状态未方向盘不发生转向的状态，例如车辆临时停车、或车辆沿直线行驶等状态。

在本发明的一些实施例中，车辆转向***可以包括转向助力器、液压装置和控制器，液压装置的一端与转向助力器相连以提供辅助力，液压装置的另一端与转向电机相连，从而根据转向电机的转速实现对液压装置的液压的控制。

控制器与转向电机相连，并且，控制器可以根据获取的车辆的当前行驶车速以及计时时间控制转向电机的转速以实现对液压装置的控制，从而对转向助力器对车轮转向的所提供的助力进行调整，进而达到节能降耗的目的。

在本发明的一些示例中，为实现对转向助力器的辅助力，液压装置包括油泵和储油罐，油泵分别与转向电机和储油罐相连，从而使得转向电机通过调整转速可以控制油泵，进而实现对液压装置的液压进行控制，以调整液压装置对转向助力器的辅助力。

在本发明的一些示例中，为了及时获取车辆行驶车速、方向盘转向角速度等参数，车辆转向***还包括传感器，传感器可以与控制器通讯(例如无线连接或有线连接)，从而使得控制器根据传感器传输的车辆行驶车速、计时时间等参数对转向电机进行的转速进行调整，进而实现在不影响车辆转向***的助力作用的同时，达到节能目的。

根据本发明第二方面实施例的车辆，包括车辆转向***，该车辆转向***采用根据本发明上述实施例的车辆转向***的控制方法进行控制。

由此，根据本发明实施例的车辆，通过采用根据本发明第一方面实施例的车辆转向***的控制方法进行控制，具有转向便利、控制可靠、能耗较低等特点。

根据本发明实施例的车辆转向***的控制方法及其车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种车辆转向***的控制方法，其特征在于，所述转向***包括转向电机，所述控制方法包括以下步骤：

获取车辆的当前行驶车速，以及方向盘的当前转向角速度；

根据获取的所述当前转向角速度判断所述方向盘是否进入预设状态；

在确定进入所述预设状态时，进行计时，获得所述预设状态持续的计时时间；

若所述计时时间大于或者等于时间阈值，则根据所述当前行驶车速以及所述计时时间计算出目标转速，并根据所述目标转速对所述转向电机的实际转速进行调整；

当所述计时时间大于或者等于时间阈值时，

若所述计时时间相同，则所述当前行驶车速越大，所述目标转速越小。

2.根据权利要求1所述的车辆转向***的控制方法，其特征在于， 当所述计时时间大于或者等于时间阈值时，

若所述当前行驶车速相同，则所述计时时间越大，所述目标转速越小。

3.根据权利要求1所述的车辆转向***的控制方法，其特征在于，所述目标转速、所述当前行驶车速、所述计时时间之间的关系满足下述表格关系：

其中，T为时间阈值，计时时间的单位为s，目标转速的单位为rpm，车速的单位为km/h。

4.根据权利要求2所述的车辆转向***的控制方法，其特征在于，所述时间阈值为1s-2s。

5.根据权利要求2所述的车辆转向***的控制方法，其特征在于，在所述根据获取的所述当前转向角速度判断所述方向盘是否进入预设状态之后，还包括：

若未进入所述预设状态，则不进行计时。

6.根据权利要求2所述的车辆转向***的控制方法，其特征在于，还包括：

若所述计时时间小于所述时间阈值，或者，若未进入所述预设状态，则不对所述转向电机的实际转速进行调整。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆转向***的控制方法，其特征在于，所述根据获取的所述当前转向角速度判断所述方向盘是否进入预设状态，包括：

当所述当前转向角速度大于或者等于转向角速度阈值时，所述方向盘未进入所述预设状态；

当所述当前转向角速度小于所述转向角速度阈值时，所述方向盘进入所述预设状态。

8.根据权利要求7所述的车辆转向***的控制方法，其特征在于，所述转向角速度阈值为2度/秒-3度/秒。

9.根据权利要求1-6任一项所述的车辆转向***的控制方法，其特征在于，所述预设状态为静止状态。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆转向***的控制方法，其特征在于，所述车辆转向***包括：

转向助力器；

液压装置，所述液压装置与所述转向助力器和所述转向电机相连；

用于执行上述步骤的控制器，所述控制器与所述转向电机相连以根据所述车辆的当前行驶车速和所述计时时间控制所述转向电机。

11.根据权利要求10中所述的车辆转向***的控制方法，其特征在于，所述液压装置包括：油泵和储油罐，所述油泵分别与所述转向电机和所述储油罐相连，所述储油罐与所述转向助力器相连。

12.根据权利要求10中所述的车辆转向***的控制方法，还包括传感器，用于获取所述车辆的当前行驶车速和所述方向盘的当前转向角速度，

所述传感器与所述控制器通讯以使所述控制器根据所述车辆的行驶车速和所述计时时间控制所述转向电机。

13.一种车辆，其特征在于，包括车辆转向***，所述车辆转向***采用根据权利要求1-12中任一项所述的车辆转向***的控制方法进行控制。

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