CN113442905B - 底盘不平衡故障的监控方法、转向控制***及汽车 - Google Patents
底盘不平衡故障的监控方法、转向控制***及汽车 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113442905B CN113442905B CN202010224226.5A CN202010224226A CN113442905B CN 113442905 B CN113442905 B CN 113442905B CN 202010224226 A CN202010224226 A CN 202010224226A CN 113442905 B CN113442905 B CN 113442905B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- target
- torque
- fault
- chassis
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 16
- 208000028327 extreme fatigue Diseases 0.000 abstract description 4
- XNPOFXIBHOVFFH-UHFFFAOYSA-N N-cyclohexyl-N'-(2-(4-morpholinyl)ethyl)carbodiimide Chemical group C1CCCCC1N=C=NCCN1CCOCC1 XNPOFXIBHOVFFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 12
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/02—Control of vehicle driving stability
- B60W30/025—Control of vehicle driving stability related to comfort of drivers or passengers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/02—Control of vehicle driving stability
- B60W30/04—Control of vehicle driving stability related to roll-over prevention
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/20—Steering systems
- B60W2710/202—Steering torque
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法、电动助力转向控制***及汽车，通过与目标车辆相关的目标数据判断目标车辆是否发生底盘不平衡故障，在底盘发生底盘不平衡故障时，以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出目标助力矩并施加于电动助力转向***，以平衡方向盘力矩。如此，在电动助力转向***上施加目标助力矩之后，可以降低用户施加于电动助力转向***的方向盘力矩，驾驶员作用在方向盘上的手力矩小，避免了驾驶员极度疲劳，也避免了用户因方向盘把持力过大而导致手脱离方向盘的问题，避免发生安全事故。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法、***及汽车。
背景技术
随着科学技术的发展，汽车作为代步工具受到越来越多人的应用，汽车带来便携的同时，也随之带来安全隐患。其中，车辆在中高速直行时，如果出现底盘主销左右不平衡、轮胎前束左右不平衡等车辆底盘不平衡的问题时，车辆的助力转向***的齿条上会引入一个力的干扰，维持车辆中高速直行的驾驶员作用在方向盘上的手力矩会相应增加，当车辆长时间保持中高速直行的行驶状态时，驾驶员作用在方向盘上的手力矩需长时间保持，如此，会导致驾驶员极度疲劳，很容易因方向盘把持力过大而导致手脱离方向盘，导致车辆迅速跑偏，引起安全事故。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的车辆保持中高速直行时，驾驶员长时间作用在方向盘上的手力矩过大而导致安全事故的问题。因此，本发明提供一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法。
为解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法，包括：
获取目标车辆的目标数据，所述目标数据描述所述目标车辆的与方向盘相关的数据和与所述目标车辆的与车速相关的数据；
基于所述目标数据判断所述目标车辆是否发生底盘不平衡故障；
若所述目标车辆发生所述底盘不平衡故障，则以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出所述目标助力矩并施加于所述电动助力转向***，以平衡方向盘力矩。
进一步，在本发明的一些实施例中，所述目标数据包括：所述目标车辆的方向盘绝对位置信号的绝对值、所述目标车辆的方向盘转矩信号的绝对值和所述目标车辆的车速信号。
进一步，在本发明的一些实施例中，所述基于所述目标数据判断所述目标车辆是否发生底盘不平衡故障包括：
所述目标车辆的目标数据同时满足以下条件时，所述目标车辆发生底盘不平衡故障；
第一条件：所述方向盘的绝对位置信号的绝对值小于绝对位置阈值；
第二条件：所述方向盘转矩信号的绝对值小于第一转矩阈值；
第三条件：所述车速信号处于车速第一阈值和车速第二阈值之间；
第四条件：在预定周期内，所述第一条件、所述第二条件以及所述第三条件同时满足时，控制计数器累加，所述计数器的累加值达到目标值。
进一步，在本发明的一些实施例中，所述监控方法还包括：
若所述目标车辆发生所述底盘不平衡故障，则触发输出故障标志位并存储所述故障标志位、所述目标数据和所述目标助力矩；
若所述目标车辆未发生所述底盘不平衡故障，则维持所述车辆的当前状态。
进一步，在本发明的一些实施例中，所述监控方法还包括：
对所述底盘不平衡故障再次进行故障诊断。
进一步，在本发明的一些实施例中，对所述底盘不平衡故障再次进行故障诊断包括：
判断所述目标助力矩在预定时间内是否持续超出阈值；
若是，则判定所述底盘不平衡故障为一级故障；
若否，则判定所述底盘不平衡故障为二级故障。
进一步，在本发明的一些实施例中，若所述方向盘转矩信号的绝对值大于第二转矩阈值，则计算所述目标助力矩包括：
计算所述方向盘转矩信号与所述电动助力转向***的初始助力扭矩值的和与第一增益的第一乘积；
计算上一周期的目标助力矩与第二增益的第二乘积与所述第一乘积的和值；
若所述和值处于上限值和下限值之间，则将所述和值作为所述目标助力矩。
进一步，在本发明的一些实施例中，若所述方向盘转矩信号的绝对值不超过第二转矩阈值，则计算所述目标助力矩包括：
设定所述目标助力矩与上一周期的目标助力矩相同。
进一步，在本发明的一些实施例公开了一种电动助力转向控制***，包括：
获取模块，用于获取目标车辆的目标数据，所述目标数据描述所述目标车辆的与方向盘相关的数据和与所述目标车辆的与车速相关的数据；
判断模块，用于基于所述目标数据判断所述目标车辆是否发生底盘不平衡故障，若所述目标车辆发生所述底盘不平衡故障，则进入控制模块；
所述控制模块，用于以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出所述目标助力矩并施加于所述电动助力转向***，以平衡方向盘力矩。
进一步，在本发明的一些实施例公开了一种汽车，包括以上提到的电动助力转向控制***。
本发明实施例公开的一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法，具有以下有益效果：
通过与目标车辆相关的目标数据判断目标车辆是否发生底盘不平衡故障，在底盘发生底盘不平衡故障时，以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出目标助力矩并施加于电动助力转向***，以平衡方向盘力矩。如此，在电动助力转向***上施加目标助力矩之后，可以降低用户施加于电动助力转向***的方向盘力矩，驾驶员作用在方向盘上的手力矩小，避免了驾驶员极度疲劳，也避免了用户因方向盘把持力过大而导致手脱离方向盘的问题，避免发生安全事故。
本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
图1为本发明实施例公开的一种电动助力转向***的结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法的流程示意图；
图3为本发明实施例公开的另一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法的流程示意图；
图4为本发明实施例公开的一种电动助力转向控制***的结构示意图。
附图标记说明：
10：EPS；100：扭矩传感器；101：车速传感器；102：电动机；103：减速机构；104：电子控制单元；105：电子控制单元。
40：获取模块；50：判断模块；60：控制模块。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
车辆在中高速直行时，如果出现底盘主销左右不平衡、轮胎前束左右不平衡等车辆底盘不平衡的问题时，车辆的电动助力转向***(Electric Power Steering，EPS)的齿条上会引入一个力的干扰，维持车辆中高速直行的驾驶员作用在方向盘上的手力矩会相应增加，当车辆长时间保持中高速直行的行驶状态时，驾驶员作用在方向盘上的手力矩需长时间保持，如此，会导致驾驶员极度疲劳，很容易因方向盘把持力过大而导致手脱离方向盘，导致车辆迅速跑偏，引起安全事故。
为了解决以上技术问题，可以通过在EPS中设置底盘不平衡故障的控制，规避在底盘不平衡的故障征兆时(如悬架不平衡，轮胎不平衡等)，车辆中高速直线行驶情况下驾驶员在方向盘上把持力过大的情况，以及规避或缓解手脱离方向盘而导致车辆迅速跑偏的情况，从而提升车辆底盘在不平衡状态下的车辆驾驶舒适性以及车辆行驶安全性。
请参见图1，图1为本发明实施例公开的一种电动助力转向***的结构示意图，EPS是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向***，对于EPS的结构并不是本发明的改进之处，其也可以参见现有技术，本发明实施例在此不作赘述。EPS 10主要由扭矩传感器100、车速传感器101、电动机102、减速机构103和电子控制单元(ECU)104、方向盘转角传感器105等组成。
扭矩传感器100与减速机构103的转向轴(小齿轮轴)连接在一起，车速传感器101、电动机102、扭矩传感器100、方向盘转角传感器105分别与ECU 104连接，当转向轴转动时，扭矩传感器100开始工作，把输入轴和输出轴在扭杆作用下产生的相对转动角位移变成电信号传给ECU 104，ECU 104根据车速传感器101和扭矩传感器100的信号决定电动机102的旋转方向和助力电流的大小，从而完成实时控制助力转向。因此它可以很容易地实现在车速不同时提供电动机102不同的助力效果，保证汽车在低速转向行驶时轻便灵活，高速转向行驶时稳定可靠。
下面结合图2对本发明实施例公开的一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法进行说明，基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法主要分为三个步骤，第一个步骤为对底盘不平衡故障进行故障预判，可以简称为故障征兆预判，然后在底盘出现不平衡故障的状态时，实现故障缓解控制，可以简称为故障缓解控制，第三个步骤为对底盘不平衡的故障征兆进行最终的故障诊断确认判定，可以简称为故障诊断确认。下面请参见图2，图2为本发明实施例公开的一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法的流程示意图，基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法包括：
步骤S10：方向盘转角传感器采集目标车辆的方向盘的绝对位置信号和转矩信号，ECU对绝对位置信号和转矩信号取绝对值得到绝对位置信号的绝对值和转矩信号的绝对值，车速传感器采集目标车辆的车速信号，将绝对位置信号的绝对值和车速信号作为目标车辆的目标数据，其中。绝对位置信号指方向盘转角相对于车辆向前直行时方向盘中间位置(0位)之间的偏差角度，根据方向盘的左右方向不同，该绝对位置信号可为正值，也可为负值。
步骤S11：ECU基于目标数据判断目标车辆是否发生底盘不平衡故障。其中，对于目标车辆是否发生底盘不平衡故障可以通过目标数据是否满足对应的条件进行判断，在本发明的一些实施例中，目标车辆的目标数据同时满足以下条件时，目标车辆发生底盘不平衡故障：
第一条件：方向盘的绝对位置信号的绝对值小于绝对值位置阈值。
第二条件：方向盘转矩信号的绝对值小于第一转矩阈值。
第三条件：车速信号处于车速第一阈值和车速第二阈值之间。
第四条件：在预定周期内，第一条件、所述第一条件、所述第二条件以及所述第三条件同时满足时，控制计数器累加，所述计数器的累加值达到目标值。
其中，绝对值位置阈值、第一转矩阈值、车速第一阈值以及车速第二阈值可以根据实际的车辆标定进行确定，目标值的大小与确认时间相关，根据确认时间，来确定计数器的目标值。
在本发明的一些实施例中，当以上的四个条件同时满足时，则判定目标车辆发生底盘不平衡故障，当以上的四个条件中有一个不满足时，则判定目标车辆未发生底盘不平衡故障。在目标车辆发生底盘不平衡故障时，可以将故障征兆判定模块的输出故障征兆标志位的状态值设为1，如果故障征兆判定模块的输出故障征兆标志位的状态值设为0，故障征兆判定模块的输出故障征兆标志位可以作为进行步骤S12的开启条件。
步骤S12：在目标车辆发生底盘不平衡故障时，以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出目标助力矩并施加于电动助力转向***，以平衡方向盘力矩。其中，在计算目标助力矩时，可以以第二转矩阈值(基于实车标定得到)为基准进行分段计算，如在方向盘转矩信号的绝对值大于第二转矩阈值时，目标助力矩的计算方法如下：
将A作为方向盘转矩，将B作为故障缓解控制前施加目标助力矩时的助力扭矩值，将A值和B值相加得到C值，即C＝A+B，将得到的C值与第一增益相乘得到第一乘积D，然后将上一周期的目标助力矩与第二增益相乘得到第二乘积E，将D值和E值相加得到和值F，最后，取G＝Limit(F，下限值，上限值)，其中，如果F值处于上限值和下限值之间，则将F值作为目标助力矩G，如果F值不处于上限值和下限值之间，则目标助力矩被限制在上限值和下限值之间取任意一个数值作为目标助力矩。其中，上一周期的目标助力矩为当前周期的目标助力矩取一个单位延迟，延迟一个周期，即为上一周期的目标助力矩。其中，故障缓解控制前施加目标助力矩时的助力扭矩值可以通过基本助力控制，主动回正控制，横摆阻尼控制等保证基础转向功能的一些典型EPS控制算法的综合进行助力指令叠加得到。
在目标车辆发生底盘不平衡故障时，如果方向盘转矩信号的绝对值不大于第二转矩阈值时，目标助力矩的计算方法如下：
取目标助力矩G为上一个周期的目标助力矩。即设定目标助力矩G为上一周期的目标助力矩，其中，上一个周期的目标助力矩为当前周期的目标助力矩取一个单位延迟，延迟一个周期，即为上一个周期的目标助力矩。
在目标车辆未发生底盘不平衡故障时，取目标助力矩G为零。
也就是说，如果目标车辆发生底盘不平衡故障，且方向盘转矩信号的绝对值大于第二转矩阈值，表明此时维持车辆中高速直行时对方向盘的把持力过大，此时则需要计算目标助力矩，让电机助力指令逐渐增大，从而让方向盘转矩信号逐渐降低，从而降低车辆中高速直行时对方向盘的把持力，在此过程中，如果方向盘转矩信号的绝对值继续大于第二转矩阈值，表明此时维持车辆中高速直行时对方向盘的把持力依旧过大，此时则需要继续增大电机助力指令，从而让方向盘转矩信号继续逐渐降低。如果方向盘转矩信号的绝对值不再大于第二转矩阈值，表明方向盘转矩信号值达到了预期的转矩值，此时输出目标助力矩，使得电机助力指令不再继续加大，使得方向盘转矩信号趋于稳定状态，不再逐渐降低。如果目标车辆不发生底盘不平衡故障，则取目标助力矩为零。
本发明实施例公开的一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法，通过与目标车辆相关的目标数据判断目标车辆是否发生底盘不平衡故障，在底盘发生底盘不平衡故障时，以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出目标助力矩并施加于电动助力转向***，以平衡方向盘力矩。如此，在电动助力转向***上施加目标助力矩之后，可以降低用户施加于电动助力转向***的方向盘力矩，驾驶员作用在方向盘上的手力矩小，避免了驾驶员极度疲劳，也避免了用户因方向盘把持力过大而导致手脱离方向盘的问题，避免发生安全事故。
下面结合图3对本发明实施例公开的另一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法进行说明，图3为本发明实施例公开的另一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法的流程示意图，需要说明的是，图3所示的另一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法与图2所示的一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法的相同部分可以参见上述的描述，本发明实施例对于重复的部分不再赘述，基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法包括：
步骤S10：方向盘转角传感器采集目标车辆的方向盘的绝对位置信号和转矩信号，ECU对绝对位置信号和转矩信号取绝对值得到绝对位置信号的绝对值和转矩信号的绝对值，车速传感器采集目标车辆的车速信号，将绝对位置信号的绝对值和车速信号作为目标车辆的目标数据，其中，绝对位置信号指方向盘转角相对于车辆向前直行时方向盘中间位置(0位)之间的偏差角度，根据方向盘的左右方向不同，该绝对位置信号可为正值，也可为负值。
步骤S11：ECU基于目标数据判断目标车辆是否发生底盘不平衡故障。
步骤S12：在目标车辆发生底盘不平衡故障时，以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出目标助力矩并施加于电动助力转向***，以平衡方向盘力矩。
步骤S13：触发输出故障标志位并存储故障标志位、目标数据和目标助力矩。
在本发明的一些实施例中，当以上的四个条件同时满足时，则判定目标车辆发生底盘不平衡故障，当以上的四个条件中有一个不满足时，则判定目标车辆未发生底盘不平衡故障。在目标车辆发生底盘不平衡故障时，可以将故障征兆判定模块的输出故障征兆标志位(输出故障标志位)的状态值设为1，如果故障征兆判定模块的输出故障征兆标志位的状态值设为0。将输出故障标志位1存储于非易失性存储器(Non Volatile Memory，NVM)中，存储输出故障标志位冻结数据，此外，也可以存储输出故障标志位为1时的连续5个程序执行周期上的目标数据，目标数据包括但不限于方向盘绝对位置信号绝对值、方向盘转矩信号绝对值以及车速信号值等。
步骤S14：对底盘不平衡故障再次进行故障诊断。其中，在本发明的一些实施例中，计算目标助力矩并施加于方向盘上的目的是在车辆出现底盘不平衡故障时，通过计算目标助力矩施加在电动助力转向***上，从而降低方向盘的力矩，如此在车辆出现底盘不平衡故障时，车辆的驾驶人员驾驶车辆以中高速直线行驶，驾驶员对方向盘的把持力降低，从而提升车辆驾驶的舒适性和安全性。
在本发明的一些实施例中，对底盘不平衡故障再次进行故障诊断的目的是，在出现底盘不平衡故障时，通过ECU对底盘不平衡故障再次进行诊断及确认。经过诊断确认，底盘不平衡故障的车辆底盘不平衡程度较深(可以将底盘不平衡故障设定为一级故障)，通过计算出的目标助力矩施加于方向盘使得方向盘的力矩降低，提升了用户体验，为了进一步减轻车辆的后续损坏程度，为及时让车辆用户去车辆维修店检修底盘，可以通过EPS进行故障报警，提示车辆的驾驶人员及时检修车辆底盘，如价差底盘悬架是否不平衡，轮胎是否出现不平衡等，并根据需要维修车辆底盘，如维修底盘悬架、更换轮胎、重新做四轮定位等。如果底盘不平衡故障的车辆底盘不平衡程度较浅(可以将底盘不平衡故障设定为二级故障)，可以不去维修店进行检查和维修。
具体如下：对底盘不平衡故障再次进行故障诊断可以由用户自行选择，如用户可以通过中控屏的人机界面选择“底盘不平衡故障缓解控制及故障诊断”本发明实施例中可以称为CMCD功能，如果用户选择CMCD功能使能，且CMCD使能的用户意图在EPS的ECU里转换为与CMCD使能相关的软件标志位被置位，如果用户通过人机界面设置CMCD为禁止状态，则底盘不平衡故障再次进行故障诊断的功能则不被使能，且CMCD禁止用户意图，EPS中的ECU将CMCD使能相关的软件标志位清零，其中，相关的软件标志位是指软件里面的一个开关变量，该开关变量的状态和CMCD使能的用户意图对应。如果用户意图为使能，则该开关变量为1，如果用户意图为非使能，则该开关变量为0。
在本发明的一些实施例中，在车辆处于关闭状态时，为了保证CMCD的软件标志位遗失，可以将CMCD的软件标志位存储于NVM中，如此，即使车辆处于关闭状态，软件标志位能够继续保持为用户基于人机界面对“CMCD”的设定意图，当用户通过人机界面对CMCD进行重新设定时，对应的软件标志位的状态才可能重新发生改变。
在本发明的一些实施例中，对底盘不平衡故障再次进行故障诊断包括：
判断目标助力矩在预定时间内是否持续超出阈值；
若是，则判定底盘不平衡故障为一级故障。
若否，则判定底盘不平衡故障为二级故障。
具体的，在本发明的一些实施例中，在CMCD模式被使能且发生底盘不平衡故障的前提下，如果目标助力矩超出阈值(力矩诊断阈值，根据实车标定得到)，且连续持续预定时间(预定时间可以实车标定，例如，预定时间可以为5秒，也可以为10秒。)，在以上两个条件同时满足时，表明车辆底盘不平衡程度较深，即一级故障。为了避免车辆的状态恶化，则可以到汽车维修店对车辆进行检修，如果目标助力矩未超出阈值，则表明车辆底盘不平衡程度较轻(即二级故障)，不需要到汽车维修店进行检修。
具体的，在本发明的一些实施例中，如果经过故障诊断确认，则故障报警灯被点亮、故障代码、与故障代码相关的冻结数据以及环境变量数据都会被存储至NVM，存储的故障代码可以通过外部诊断仪读取。如果用户发现故障报警，并及时对底盘悬架等底盘不平衡故障进行维修及消除，则此时底盘不平衡故障被修复，目标助力矩输出为零，如果车辆底盘不平衡故障消失，则故障报警灯熄灭，故障输出标志位置零，通过外部故障诊断仪将故障代码信息清除，其中，故障代码是指一个故障发生后，EPS电控***软件会检测出来该故障，并且以一个代码的形式存储起来，用诊断仪可以读取该故障的代码，从而知道发生了什么故障，故障含义是什么，冻结数据和环境变量是指：发生该故障的瞬间，被捕捉及存储下来的一些对于故障分析有用的数据。例如：发动机状态，里程数，电池电压值等等，外部诊断仪指一个外部的工具设备，用于和汽车电子控制***进行通信来读取故障代码或者其它的用途，该工具设备可以是一个运行了特定界面软件的笔记本电脑。
在本发明的一些实施例中，如果CMCD的使能标志位显示为“真”(通过用户通过人机界面来控制)，对底盘不平衡故障再次进行故障诊断也可以包括：
目标助力矩的绝对值是否大于最大扭矩极限与缓解控制扭矩阈值之差，如果大于，则说明底盘不平衡故障确实发生，则将底盘不平衡故障的故障标志被置位，故障报警灯点亮，底盘不平衡故障的故障代码的状态位中的“testFailedThisMonitoringCycle”被置1，状态位中的“ConfirmedDTC”被设置为1，故障代码的老化计算器“Ageing Counter”被置为零，故障代码的状态位中“warningIndicatorRequested”被置为1，故障代码故障管理数据(包括环境变量，故障冻结数据等)将会被记录及存储值NVM中。
其中，最大扭矩极限是一个用于诊断的比较阈值，其通过经验或者实车标定确定，testFailedThisMonitoringCycle:表示的是该监控循环故障发生，ConfirmedDTC表示的是被确认的故障代码，AgeingCounter表示的是老化计数器，它的值如果不为零，假设为10，代表连续10个驾驶循环(即点火循环)故障都没有再发生。WarningIndicatorRequested表示的是请求故障警示。其中，缓解控制扭矩阈值需要实车标定，标定的依据与主观的转向手感相关，根据转向手感确定缓解控制扭矩阈值。
如果目标助力矩的绝对值是否小于最大扭矩极限与缓解控制扭矩阈值之差，则底盘不平衡故障的故障标志位被清零，故障报警灯熄灭，底盘不平衡故障的故障代码中的“testFailedThisMonitoringCycle”被置0，状态位中的“ConfirmedDTC”被保持为1，故障代码老化计算器Ageing Counter”被置为零，故障代码的状态位中“warningIndicatorRequested”被置为0。
如果CMCD的使能标志位显示为假，则不进行以上故障诊断确认。
本发明实施例公开的另一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法，通过与目标车辆相关的目标数据判断目标车辆是否发生底盘不平衡故障，在底盘发生底盘不平衡故障时，以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出目标助力矩并施加于电动助力转向***，以平衡方向盘力矩。如此，在电动助力转向***上施加目标助力矩之后，可以降低用户施加于电动助力转向***的方向盘力矩，驾驶员作用在方向盘上的手力矩小，避免了驾驶员极度疲劳，也避免了用户因方向盘把持力过大而导致手脱离方向盘的问题，避免发生安全事故。
此外，将故障标志位、目标数据以及目标助力矩存储至NVM中，并通过故障报警灯提醒驾驶人员去车辆维修店及时检修车辆底盘，便于借助于NVM中的数据进行故障排查，提升了汽车的安全性。
进一步，通过对车辆底盘故障进行再次的故障诊断，从而将车辆底盘故障的轻重度进行区分，从而便于驾驶人员进行适应性的维修，提升了车辆维修效率。
请参见图4，图4为本发明实施例公开的一种电动助力转向控制***的结构示意图，电动助力转向***包括：
获取模块40，用于获取目标车辆的目标数据，目标数据描述目标车辆的与方向盘相关的数据和与目标车辆的与车速相关的数据；
判断模块50，用于基于目标数据判断目标车辆是否发生底盘不平衡故障，若目标车辆发生底盘不平衡故障，则进入控制模块；
控制模块60，用于以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出目标助力矩并施加于电动助力转向***，以平衡方向盘力矩。
进一步，本发明实施例还公开了一种汽车，包括如以上提到的电动助力转向控制***。
本发明实施例公开的一种电动助力转向***及汽车，通过与目标车辆相关的目标数据判断目标车辆是否发生底盘不平衡故障，在底盘发生底盘不平衡故障时，以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出目标助力矩并施加于电动助力转向***，以平衡方向盘力矩。如此，在电动助力转向***上施加目标助力矩之后，可以降低用户施加于电动助力转向***的方向盘力矩，驾驶员作用在方向盘上的手力矩小，避免了驾驶员极度疲劳，也避免了用户因方向盘把持力过大而导致手脱离方向盘的问题，避免发生安全事故。
后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法，其特征在于，包括：
获取目标车辆的目标数据，所述目标数据描述所述目标车辆的与方向盘相关的数据和与所述目标车辆的与车速相关的数据；所述目标数据包括：所述目标车辆的方向盘绝对位置信号的绝对值、所述目标车辆的方向盘转矩信号的绝对值和所述目标车辆的车速信号；
基于所述目标数据判断所述目标车辆是否发生底盘不平衡故障；
所述基于所述目标数据判断所述目标车辆是否发生底盘不平衡故障包括：
所述目标车辆的目标数据同时满足以下条件时，所述目标车辆发生底盘不平衡故障；
第一条件：所述方向盘的绝对位置信号的绝对值小于绝对位置阈值；
第二条件：所述方向盘转矩信号的绝对值小于第一转矩阈值；
第三条件：所述车速信号处于车速第一阈值和车速第二阈值之间；
第四条件：在预定周期内，所述第一条件、所述第二条件以及所述第三条件同时满足时，控制计数器累加，所述计数器的累加值达到目标值；
若所述目标车辆发生所述底盘不平衡故障，则以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出所述目标助力矩并施加于所述电动助力转向***，以平衡方向盘力矩；其中，
若所述方向盘转矩信号的绝对值大于第二转矩阈值，则计算所述目标助力矩包括：
计算所述方向盘转矩信号与所述电动助力转向***的初始助力扭矩值的和与第一增益的第一乘积；
计算上一周期的目标助力矩与第二增益的第二乘积与所述第一乘积的和值；
若所述和值处于上限值和下限值之间，则将所述和值作为所述目标助力矩；
若所述方向盘转矩信号的绝对值不超过第二转矩阈值，则计算所述目标助力矩包括：
设定所述目标助力矩与上一周期的目标助力矩相同。
2.如权利要求1所述的基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法，其特征在于，所述监控方法还包括：
若所述目标车辆发生所述底盘不平衡故障，则触发输出故障标志位并存储所述故障标志位、所述目标数据和所述目标助力矩；
若所述目标车辆未发生所述底盘不平衡故障，则维持所述车辆的当前状态。
3.如权利要求2所述的基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法，其特征在于，所述监控方法还包括：
对所述底盘不平衡故障再次进行故障诊断。
4.如权利要求3所述的基于电动助力转向***的底盘不平衡故障的监控方法，其特征在于，对所述底盘不平衡故障再次进行故障诊断包括：
判断所述目标助力矩在预定时间内是否持续超出阈值；
若是，则判定所述底盘不平衡故障为一级故障；
若否，则判定所述底盘不平衡故障为二级故障。
5.一种电动助力转向控制***，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标车辆的目标数据，所述目标数据描述所述目标车辆的与方向盘相关的数据和与所述目标车辆的与车速相关的数据；所述目标数据包括：所述目标车辆的方向盘绝对位置信号的绝对值、所述目标车辆的方向盘转矩信号的绝对值和所述目标车辆的车速信号；
判断模块，用于基于所述目标数据判断所述目标车辆是否发生底盘不平衡故障，所述基于所述目标数据判断所述目标车辆是否发生底盘不平衡故障包括：
所述目标车辆的目标数据同时满足以下条件时，所述目标车辆发生底盘不平衡故障；
第一条件：所述方向盘的绝对位置信号的绝对值小于绝对位置阈值；
第二条件：所述方向盘转矩信号的绝对值小于第一转矩阈值；
第三条件：所述车速信号处于车速第一阈值和车速第二阈值之间；
第四条件：在预定周期内，所述第一条件、所述第二条件以及所述第三条件同时满足时，控制计数器累加，所述计数器的累加值达到目标值；
若所述目标车辆发生所述底盘不平衡故障，则进入控制模块；
所述控制模块，用于以预定义规则计算目标助力矩以控制电机输出所述目标助力矩并施加于所述电动助力转向***，以平衡方向盘力矩；其中，
若所述方向盘转矩信号的绝对值大于第二转矩阈值，则计算所述目标助力矩包括：
计算所述方向盘转矩信号与所述电动助力转向***的初始助力扭矩值的和与第一增益的第一乘积；
计算上一周期的目标助力矩与第二增益的第二乘积与所述第一乘积的和值；
若所述和值处于上限值和下限值之间，则将所述和值作为所述目标助力矩；
若所述方向盘转矩信号的绝对值不超过第二转矩阈值，则计算所述目标助力矩包括：
设定所述目标助力矩与上一周期的目标助力矩相同。
6.一种汽车，其特征在于，包括：如权利要求5所述的电动助力转向控制***。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010224226.5A CN113442905B (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 底盘不平衡故障的监控方法、转向控制***及汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010224226.5A CN113442905B (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 底盘不平衡故障的监控方法、转向控制***及汽车 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113442905A CN113442905A (zh) | 2021-09-28 |
| CN113442905B true CN113442905B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=77807178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010224226.5A Active CN113442905B (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 底盘不平衡故障的监控方法、转向控制***及汽车 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113442905B (zh) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3105847B2 (ja) * | 1997-11-04 | 2000-11-06 | 本田技研工業株式会社 | 電動操舵車両の操向輪制御構造 |
| DE102005045243A1 (de) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Volkswagen Ag | Einrichtung zum Kompensieren von Schiefzieheffekten an einem Kraftfahrzeug |
| CN101734135A (zh) * | 2009-12-29 | 2010-06-16 | 东莞市精航达电动转向***有限公司 | 一种车辆电动助力转向控制方法及其控制装置 |
| CN102582678B (zh) * | 2011-01-11 | 2013-11-06 | 联创汽车电子有限公司 | 一种具有软件集成监控功能的电动助力转向*** |
| KR101655678B1 (ko) * | 2015-05-29 | 2016-09-07 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 전동식 조향 장치의 기능 안전을 위한 제어 시스템 및 방법 |
| JP2017043290A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置 |
| CN109383613A (zh) * | 2017-08-02 | 2019-02-26 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种实现车辆电动助力转向的方法及装置 |
| CN108045430A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-05-18 | 中国第汽车股份有限公司 | 双冗余电动转向装置 |
-
2020
- 2020-03-26 CN CN202010224226.5A patent/CN113442905B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113442905A (zh) | 2021-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7828111B2 (en) | Power steering system | |
| CN105121266B (zh) | 用于探测两轮车中的维修状况的方法和装置 | |
| US8666604B2 (en) | Method of detecting external impacts in vehicle steering systems | |
| CN107650716A (zh) | 电动汽车及其扭矩监控方法与*** | |
| JP4449790B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP4304604B2 (ja) | 車両の電動パワーステアリング装置 | |
| CN108082276B (zh) | 基于双电机的转向方法及*** | |
| US8392055B2 (en) | Method for detecting internal friction in a steering system | |
| US10611399B2 (en) | Method of evaluating the health status of belt drive in electric power steering system | |
| CN108340966A (zh) | 电动助力转向***及其方向盘转角中位自学习方法 | |
| CN111376971B (zh) | 一种基于齿条力的路面识别及自适应方向盘力矩补偿方法 | |
| JP3639940B2 (ja) | 自動車の舵取装置 | |
| WO2017130648A1 (ja) | 操舵制御装置 | |
| CN111422249B (zh) | 后轮转向控制方法、装置和计算机存储介质 | |
| JP5633186B2 (ja) | 駐車支援装置 | |
| US10464598B2 (en) | Overload and overspeed detection of electric power steering systems | |
| KR101090588B1 (ko) | 능동전륜 조향시스템의 결함허용 제어방법 | |
| CN113442905B (zh) | 底盘不平衡故障的监控方法、转向控制***及汽车 | |
| JPH10167162A (ja) | 電気自転車 | |
| CN113753126B (zh) | 汽车转向***及其方向盘绝对角度诊断方法、汽车及介质 | |
| CN112092899B (zh) | 用于电动转向的动态末端止挡 | |
| KR101704208B1 (ko) | 전동식 조향 시스템의 제어 방법 | |
| CN103969060B (zh) | 执行转向***的转向辅助闭环和/或开环控制的测试方法 | |
| CN117799691B (zh) | 电动助力转向卡滞的监测方法、***及其车辆 | |
| CN115092073A (zh) | 车辆底盘状态的监测方法及*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |