CN111605607A - 一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法 - Google Patents

一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，具体是一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，步骤S1：通过电动助力转向***控制器与整车CAN网络进行交互；步骤S2：判断车辆是否处于高速行驶状态，步骤S3：判断车辆是否触发到***设定的阈值，若车辆触发阈值，则进入步骤S4，否则进入步骤S5；步骤S4：判断驾驶员是否有变向意图，若有变向意图，则助力电机降低转向盘转向助力，车辆优先转向，步骤S5：判断驾驶员是否有变向意图，若有变向意图，则助力电机降低转向盘转向助力，车辆优先制动，本发明在车辆正常行驶中前方突发情况而导致驾驶员紧急变道、急打方向等操作进行分析并预警、修正、控制等，或允许优先变道等策略控制，保证驾驶员安全。

Description

一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，具体是一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法。
背景技术
随着我国汽车智能化的发展，电动助力转向被越来越多的消费者认可，车辆在高速行驶时交通路况虽然比城市路况有所降低，但针对车辆前方突发情况而导致驾驶员紧急变道、急打方向等操作可能使车辆产生超预期响应，导致严重车祸，危害到生命财产及安全等。
而通过简单的监测驾驶员方向盘转角信号、力矩信号等意图很容易导致混淆与驾驶员反感，特别是驾驶员确实需要紧急变道避让时电动助力转向***控制器该如何执行操作，同样在紧急变道时来不及打转向灯同时还需与ESP、LKA等共同进行逻辑交互控制，增加车辆横摆角速度信号、车辆纵向加速度信号、车辆侧向加速度信号，需根据毫米波雷达、摄像头等进行探测，设定优先等级进行逻辑策略设定。
对此如果车辆行驶时电动助力转向***控制器实时监测道路情况、驾驶员手力、整车摆动姿态等、协同ESP、LKA进行合理横向、纵向辅助控制，提前警示，这样就可避免大角度转向导致车辆侧翻事件，可在一定程度上减少事故发生概率，提升车辆高速行驶驾驶员安全性和驾驶稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的技术方案是：
一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，包括有以下步骤：
步骤S1：通过电动助力转向***控制器与整车CAN网络进行交互；
步骤S2：所述电动助力转向***控制器接收到发动机转速信号、车速信号，判断车辆是否处于高速行驶状态，若车辆处在高速状态，则进入步骤S3，否则回到步骤S1；
步骤S3：所述电动助力转向***控制器接收到同步监测接收整车的横摆角速度信号和侧向加速度信号，判断车辆是否触发到***设定的阈值，若车辆触发阈值，则进入步骤S4，否则进入步骤S5；
步骤S4：所述电动助力转向***控制器接收到转向盘角加速度信号、转向盘加速度信号和扭矩信号判断驾驶员是否有变向意图，若有变向意图，则助力电机降低转向盘转向助力，通过ECU中央处理器分配车道偏离预警控制单元控制车辆优先转向，若无变向意图，则返回步骤S3；
步骤S5：所述电动助力转向***控制器接收到转向盘角加速度信号、转向盘加速度信号和扭矩信号判断驾驶员是否有变向意图，若有变向意图，则助力电机降低转向盘转向助力，通过车道偏离预警控制单元控制车辆优先制动，通过仪表控制器控制转向灯和危险报警闪光灯闪烁，若无变向意图，则返回步骤S3；
进一步的，所述步骤S3之前还包括有步骤S21，所述步骤S21：电动助力转向***控制器接收到加速踏板信号和制动踏板信号，判断车辆是否处于加速状态，若处在加速状态，则通过ABS***控制器输出制动信号，直至车辆进入非加速状态，否则直接进入步骤S3。
进一步的，所述步骤S3中的横摆角速度信号和侧向加速度信号均在25°/S～30°/S范围内，则未触发到***设定的阈值，进入步骤S4，若横摆角速度信号和侧向加速度信号均大于30°/S，则触发到***设定的阈值，进入步骤S5；
进一步的，若所述步骤S4中的转向盘角加速度信号大于10°/S、转向盘加速度信号大于30°/S和扭矩信号大于2.5μm，则助力电机降低转向盘转向助力，通过ECU中央处理器分配车道偏离预警控制单元控制车辆优先转向，否则返回步骤S3。
进一步的，若所述步骤S5中的转向盘角加速度信号大于10°/S、转向盘加速度信号大于30°/S和扭矩信号大于2.5μm，则助力电机降低转向盘转向助力，通过车道偏离预警控制单元控制车辆进行制动，通过仪表控制器控制转向灯和危险报警闪光灯闪烁，否则返回步骤S3。
进一步的，当电动助力转向***控制器接收到雷达信号小于50米，电动助力转向***控制器控制车辆进行制动。
进一步的，所述步骤S5中通过仪表控制器控制转向灯和危险报警闪光灯闪烁打开并持续3S～5S。
本发明通过改进在此提供一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，与现有技术相比，本发明针对高速复杂的综合路况，在车辆正常行驶中前方突发情况而导致驾驶员紧急变道、急打方向等操作进行分析并预警、修正、控制等，降低转向电机助力，主动降低车速，或允许优先变道等策略控制，最大化修正整车状态，保证驾驶员安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明车辆高速行驶时正常变道的转向助力控制策略示意图；
图2是本发明车辆高速行驶时紧急变道的转向助力控制策略示意图；
图3是本发明的逻辑判断框图；
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，如图1-图3所示，包括有以下步骤：
步骤S1：通过电动助力转向***控制器与整车CAN网络进行交互，通过CAN网络，能够获取车辆的所有检测信号的数据，车辆在行驶时，电动助力转向***控制器通过与整车CAN网络进行交互，分别接收发动机转速信号和车速信号，判断车辆是处于低速行驶还是高速行驶状态。根据加速踏板信号、制动踏板信号等判断车辆处于加速还是减速状态。
步骤S2：所述电动助力转向***控制器接收到发动机转速信号、车速信号，判断车辆是否处于高速行驶状态，若车辆处在高速状态，则进入步骤S3，否则回到步骤S1；常规车辆的速度大于80km/h时，
车辆在行驶时，电动助力转向***控制器通过与整车CAN网络进行交互，分别接收发动机转速信号和车速信号，判断车辆是处于低速行驶还是高速行驶状态。根据加速踏板信号、制动踏板信号等判断车辆处于加速还是减速状态，如果是低速行驶，其变道行为属于驾驶员正常变道操作，电动助力转向***控制器保持不变。
所述步骤S3之前还包括有步骤S21，所述步骤S21：电动助力转向***控制器接收到加速踏板信号和制动踏板信号，判断车辆是否处于加速状态，若处在加速状态，则通过ABS***控制器输出制动信号，控制车辆进行制动并直到加速信号消失，然后进入步骤S3，若车辆不处在加速状态，则直接进入步骤S3。
步骤S3：所述电动助力转向***控制器接收到同步监测接收整车的横摆角速度信号和侧向加速度信号，判断车辆是否触发到***设定的阈值，若车辆触发阈值，则进入步骤S4，否则进入步骤S5；
同步监测整车横摆角速度信号、侧向加速度信号等经***内部计算未触发到***设定阈值，则属于汽车在高速通道上高速行驶的正常变道，则进入步骤S4。
同步监测整车横摆角速度信号、侧向加速度信号等经***内部计算触发到***设定阈值，则属于汽车在高速通道上高速行驶的紧急变道，则进入步骤S5。
步骤S4：所述电动助力转向***控制器接收到转向盘角加速度信号、转向盘加速度信号和扭矩信号判断驾驶员是否有变向意图，若有变向意图，则助力电机降低转向盘转向助力，通过ECU中央处理器分配车道偏离预警控制单元控制车辆优先转向，若无变向意图，则返回步骤S3；
检测到车辆在在高速公路上行驶时，驾驶员进行正常变道动作，此时电动助力转向***控制器通过扭矩信号、转向盘角速度信号、转向盘加速度信号、监测到驾驶员转向意图时，反馈ECU中央处理器，并迅速进行优先权限分配，整车开始变道，助力电机降低转向盘转向助力，然后通过ECU中央处理器分配车道偏离预警控制单元控制车辆优先转向。
步骤S5：所述电动助力转向***控制器接收到转向盘角加速度信号、转向盘加速度信号和扭矩信号判断驾驶员是否有变向意图，若有变向意图，则助力电机降低转向盘转向助力，通过车道偏离预警控制单元控制车辆优先制动，通过仪表控制器控制转向灯和危险报警闪光灯闪烁，若无变向意图，则返回步骤S3；
通过以上检测到车辆在在高速公路上行驶时，前摄像头、毫米波雷达检测到车道线及前方突发路况时，并预警驾驶员，驾驶员进行紧急变道动作，此时电动助力转向***控制器通过EPS扭矩信号、转向盘角速度信号、转向盘加速度信号等监测到驾驶员转向意图时，反馈ECU中央处理器，并迅速进行优先权限分配。
所述步骤S3中的横摆角速度信号和侧向加速度信号均在25°/S～30°/S范围内，则未触发到***设定的阈值，进入步骤S4，若横摆角速度信号和侧向加速度信号均大于30°/S，则触发到***设定的阈值，进入步骤S5；
所述步骤S3中的横摆角速度信号和侧向加速度信号均在25°/S～30°/S范围时，属于正常变道动作，若横摆角速度信号和侧向加速度信号均大于30°/S，则为遇到紧急情况，此时毫米波雷达检测到车道线及前方突发路况时，并预警驾驶员，驾驶员进行紧急变道动作。
若所述步骤S4中的转向盘角加速度信号大于10°/S、转向盘加速度信号大于30°/S和扭矩信号大于2.5μm，则助力电机降低转向盘转向助力，通过ECU中央处理器分配车道偏离预警控制单元控制车辆优先转向，否则返回步骤S3；
此时ECU中央处理器分配LKA车道偏离预警控制单元介入主动，协同电动助力转向***控制器共同工作，电动助力转向***控制器如检测到转向灯信号则反馈车道偏离预警控制单元可正常进行转向动作，如未检测到转向灯信号则反馈车道偏离预警控制单元，得出指令后转向助力***大幅降低电机助力，同时让仪表发出警告音或语音提示，这种控制旨在提醒驾驶员谨慎驾驶，变道时需打开转向灯，养成良好驾车操作习惯。
若所述步骤S5中的转向盘角加速度信号大于10°/S、转向盘加速度信号大于30°/S和扭矩信号大于2.5μm，则助力电机降低转向盘转向助力，通过车道偏离预警控制单元控制车辆进行制动，通过仪表控制器控制转向灯和危险报警闪光灯闪烁，否则返回步骤S3。
经过***内部计算触发到***设定阈值，并反馈电动助力转向***控制器介入主动，电动助力转向***控制器监测整车横摆角速度信号、侧向加速度信号等，转向助力***大幅降低电机助力后并提供相应补偿，减小车辆侧向翻转力，协同ESC***控制器共同工作，车辆制动防抱死***ABS主动降低车速，电子稳定控制***根据探测到的整车响应而做出的整车姿态修正，安全带提前收紧，保护驾驶员人身安全。
当电动助力转向***控制器接收到雷达信号小于50米，电动助力转向***控制器控制车辆进行制动，通过以上检测到车辆在在高速公路上行驶时，毫米波雷达检测到车道线及前方突发路况时，并预警驾驶员进行紧急变道或者制动。
所述步骤S5中通过仪表控制器控制转向灯和危险报警闪光灯闪烁打开并持续3S～5S，在驾驶员紧急变道来不及开启转向灯情况下，唤醒仪表发出警告音或语音提示并迅速打开转向灯或开启危险报警闪光灯持续3～5秒，便于后面车辆及时识别该车辆驾驶意图及危险情况，最大保证车辆行驶状态平稳与行车安全。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，其特征在于：包括有以下步骤：
步骤S1：通过电动助力转向***控制器与整车CAN网络进行交互；
步骤S2：所述电动助力转向***控制器接收到发动机转速信号、车速信号，判断车辆是否处于高速行驶状态，若车辆处在高速状态，则进入步骤S3，否则回到步骤S1；
步骤S3：所述电动助力转向***控制器接收到同步监测接收整车的横摆角速度信号和侧向加速度信号，判断车辆是否触发到***设定的阈值，若车辆触发阈值，则进入步骤S4，否则进入步骤S5；
步骤S4：所述电动助力转向***控制器接收到转向盘角加速度信号、转向盘加速度信号和扭矩信号判断驾驶员是否有变向意图，若有变向意图，则助力电机降低转向盘转向助力，通过ECU中央处理器分配车道偏离预警控制单元控制车辆优先转向，若无变向意图，则返回步骤S3；
步骤S5：所述电动助力转向***控制器接收到转向盘角加速度信号、转向盘加速度信号和扭矩信号判断驾驶员是否有变向意图，若有变向意图，则助力电机降低转向盘转向助力，通过车道偏离预警控制单元控制车辆优先制动，通过仪表控制器控制转向灯和危险报警闪光灯闪烁，若无变向意图，则返回步骤S3。
2.根据权利要求1所述的一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，其特征在于：
所述步骤S3之前还包括有步骤S21，所述步骤S21：电动助力转向***控制器接收到加速踏板信号和制动踏板信号，判断车辆是否处于加速状态，若处在加速状态，则通过ABS***控制器输出制动信号，直至车辆进入非加速状态，否则直接进入步骤S3。
3.根据权利要求1所述的一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，其特征在于：所述步骤S3中的横摆角速度信号和侧向加速度信号均在25°/S～30°/S范围内，则未触发到***设定的阈值，进入步骤S4，若横摆角速度信号和侧向加速度信号均大于30°/S，则触发到***设定的阈值，进入步骤S5。
4.根据权利要求1所述的一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，其特征在于：若所述步骤S4中的转向盘角加速度信号大于10°/S、转向盘加速度信号大于30°/S和扭矩信号大于2.5μm，则助力电机降低转向盘转向助力，通过ECU中央处理器分配车道偏离预警控制单元控制车辆优先转向，否则返回步骤S3。
5.根据权利要求1所述的一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，其特征在于：若所述步骤S5中的转向盘角加速度信号大于10°/S、转向盘加速度信号大于30°/S和扭矩信号大于2.5μm，则助力电机降低转向盘转向助力，通过车道偏离预警控制单元控制车辆进行制动，通过仪表控制器控制转向灯和危险报警闪光灯闪烁，否则返回步骤S3。
6.根据权利要求1所述的一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，其特征在于：当所述电动助力转向***控制器接收到雷达信号小于50米，电动助力转向***控制器控制车辆进行制动。
7.根据权利要求1所述的一种车辆行驶时转向助力控制及优先级分配方法，其特征在于：所述步骤S5中通过仪表控制器控制转向灯和危险报警闪光灯闪烁并持续3S～5S。
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