CN112124417B - 车辆跑偏识别提醒方法、装置及电动转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆跑偏识别提醒方法、装置及电动转向系统，所述车辆跑偏识别提醒方法包括：获取当前侧偏补偿力矩；根据所述当前侧偏补偿力矩与第一阈值之间的大小关系获取第一计数值，所述第一阈值为正常补偿力矩；在所述第一计数值大于第二阈值时，确认车辆本身侧偏，并展示提醒信息提醒驾驶员进行售后维护。本发明提供的车辆跑偏识别提醒方法、装置及电动转向系统，能在车辆跑偏时，输出侧偏补偿力矩，防止车辆跑偏；并能在车辆本身跑偏处于不合理范围内时，向驾驶员展示提醒信息，使驾驶员及时了解车辆跑偏状态避免因为侧偏补偿不清楚车辆健康情况。

Description

车辆跑偏识别提醒方法、装置及电动转向系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆跑偏识别提醒方法、装置及电动转向系统。

背景技术

车辆跑偏是指本应直行的车辆，在行驶过程中发生偏离的现象。汽车跑偏会迫使驾驶员一直修正方向，造成驾驶疲劳、轮胎磨损加剧、油耗增加、胎噪增加等问题。

车辆在行驶过程中，由于路面、侧向风等外部环境影响及车辆自身原因影响都会引起车辆跑偏。现有的方法，不能用来识别车辆跑偏的原因是车辆本身导致的跑偏还是横风、路面不平导致的；也不能够对车辆本身原因引起的跑偏趋势进行判断；还没有涉及在车辆本身原因导致跑偏时如何提醒驾驶员提醒。

因此，亟需一种车辆跑偏识别提醒方法、装置及电动转向系统来解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供了一种车辆跑偏识别提醒方法、装置及电动转向系统，能在车辆跑偏时，输出侧偏补偿力矩，防止车辆跑偏；并能在车辆本身跑偏处于不合理范围内时，向驾驶员展示提醒信息，使驾驶员及时了解车辆跑偏状态避免因为侧偏补偿不清楚车辆健康情况。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

一种车辆跑偏识别提醒方法，包括：获取当前侧偏补偿力矩；根据当前侧偏补偿力矩与第一阈值之间的大小关系获取第一计数值，第一阈值为正常补偿力矩；在第一计数值大于第二阈值时，确认车辆本身侧偏，并展示提醒信息提醒驾驶员进行售后维护。

在本发明的较佳实施例中，上述根据当前侧偏补偿力矩与第一阈值之间的大小关系获取第一计数值，第一阈值为正常补偿力矩的步骤包括：判断当前侧偏补偿力矩是否大于第一阈值；若是，则第一计数值加一；若否，则第一计数值减一。

在本发明的较佳实施例中，上述获取当前侧偏补偿力矩的步骤之后，包括：

获取上一点火循环侧偏补偿力矩；根据上一点火循环侧偏补偿力矩与当前侧偏补偿力矩之间的大小关系获取第二计数值。

在本发明的较佳实施例中，上述根据上一点火循环侧偏补偿力矩与当前侧偏补偿力矩之间的大小关系获取第二计数值的步骤包括：判断当前侧偏补偿力矩是否大于上一点火循环侧偏补偿力矩；若是，则第二计数值加一；若否，则第二计数值减一。

在本发明的较佳实施例中，上述在第一计数值大于第二阈值时，确认车辆本身侧偏，展示提醒信息提醒驾驶员进行售后维护的步骤，包括：判断第二计数值是否大于第三阈值；若是，则确认车辆本身侧偏有进一步恶化倾向，展示严重警报提醒信息；若否，则确认车辆本身侧偏并没有恶化，展示普通警报提醒信息。

在本发明的较佳实施例中，上述判断当前侧偏补偿力矩是否大于上一点火循环侧偏补偿力矩的步骤之前，包括：判断当前点火循环是否结束；若是，则进入判断当前侧偏补偿力矩是否大于上一点火循环侧偏补偿力矩的步骤；若否，则继续获取本次点火循环的侧偏补偿力矩。

在本发明的较佳实施例中，上述获取当前侧偏补偿力矩的步骤之前，包括：在检测到车辆跑偏时，激活力矩控制模块；判断PDC自学习条件是否满足，PDC自学习条件包括：车速、车速变化率、横摆率、方向盘角度大小范围和方向盘信号有效位；若满足，则力矩控制模块根据PDC自学习条件更新输出当前侧偏补偿力矩；若不满足，则力矩控制模块输出上一点火循环侧偏补偿力矩。

一种车辆跑偏识别提醒装置，包括：存储器、处理器以及存储在存储器里并在处理器上运行的车辆跑偏识别提醒程序，车辆跑偏识别提醒程序被处理器执行时实现如上述中任一项车辆跑偏识别提醒方法的步骤。

一种电动转向系统，其特征在于，包括：如权利要求8所述的车辆跑偏识别提醒装置和侧偏补偿装置；其中，侧偏补偿装置，包括机械转向装置与安装在机械转向装置上的助力装置。

本发明采用上述技术方案达到的技术效果是：能在车辆跑偏时输出侧偏补偿力矩防止车辆跑偏，并能识别出由于车辆本身原因导致的跑偏，并在车辆本身跑偏处于不合理范围内时，向驾驶员展示不同的提醒信息；有利于驾驶员及时了解车辆跑偏状态避免因为侧偏补偿不清楚车辆健康情况。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。

附图说明

图1为本发明第一实施例示出的车辆跑偏识别提醒方法的流程图。

图2为本发明第一实施例示出的侧偏补偿力矩比较方法的流程图。

图3为本发明第二实施例示出的侧偏补偿车辆本身跑偏因素识别方法的流程图。

图4为本发明第二实施例示出的对车辆本身因素判断及提醒方法。

图5为本发明第三实施例示出的侧偏补偿工作原理图。

图6为本发明第四实施例示出的侧偏补偿及提醒算法图。

图7为本发明第五实施例示出的车辆跑偏识别提醒装置的结构示意图。

图8为本发明第六实施例示出的电动转向系统电气控制框图。

图9为本发明第六实施例示出的电动转向系统的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的实施例保护的范围。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，而且所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

第一实施例

请参考图1，图1为本发明第一实施例示出的车辆跑偏识别提醒方法的流程图。在本实施方式中，车辆的跑偏发生在车辆匀速直行的状态下。

如图1所示，本发明的第一实施例车辆跑偏识别提醒方法包括以下步骤：

步骤S11：获取当前侧偏补偿力矩。

具体地，通过现有的侧偏补偿算法在维持车辆直行时获取侧偏补偿力矩。其中，可通过标定参数设置识别出直行匀速的车辆状态。

在一实施方式中，步骤S11：获取当前侧偏补偿力矩，之后，包括：获取上一点火循环侧偏补偿力矩；根据上一点火循环侧偏补偿力矩与当前侧偏补偿力矩之间的大小关系获取第二计数值。

请参考图2，图2为本发明第一实施例示出的侧偏补偿力矩比较方法的流程图。其中，根据上一点火循环侧偏补偿力矩与当前侧偏补偿力矩之间的大小关系获取第二计数值的步骤包括：判断当前侧偏补偿力矩是否大于上一点火循环侧偏补偿力矩；若是，则第二计数值加一；若否，则第二计数值减一。

在一实施方式中，第二计数值最小为零。

在一实施方式中，判断当前侧偏补偿力矩是否大于上一点火循环侧偏补偿力矩的步骤之前，包括：判断当前点火循环是否结束；若是，则进入判断当前侧偏补偿力矩是否大于上一点火循环侧偏补偿力矩的步骤；若否，则继续获取本次点火循环的侧偏补偿力矩。

在一实施方式中，步骤S11：获取当前侧偏补偿力矩，之前包括：在检测到车辆跑偏时，激活力矩控制模块；判断PDC自学习条件是否满足，PDC自学习条件包括：车速、车速变化率、横摆率、方向盘角度大小范围和方向盘信号有效位；若满足，则力矩控制模块根据PDC自学习条件更新输出当前侧偏补偿力矩；若不满足，则力矩控制模块输出上一点火循环侧偏补偿力矩。

具体地，可以根据车速、横摆率、方向盘角度等PDC自学习条件/输入条件判断车辆是否处于直行状态。

步骤S12：根据当前侧偏补偿力矩与第一阈值之间的大小关系获取第一计数值，第一阈值为正常补偿力矩。

具体地，第一阈值用来设置侧偏补偿是否大于某一数值，比如0.5Nm，该数值确定需大量数据建立车辆侧偏程度与转向扭矩补偿关系。

具体地，当前侧偏补偿力矩大于第一阈值，说明车辆侧偏。

在一实施方式中，步骤S12：根据当前侧偏补偿力矩与第一阈值之间的大小关系获取第一计数值，第一阈值为正常补偿力矩包括：判断当前侧偏补偿力矩是否大于第一阈值；若是，则第一计数值加一；若否，则第一计数值减一。

在一实施方式中，第一计数值最小为零。由外部环境/外在原因导致车辆侧偏不是长期的持续的，因此，在第一计数值为零或增大后又减小时，表明车辆本身未侧偏或本身侧偏较小。

具体地，相对于横风和路面不平等外在原因导致的车辆跑偏，车辆本身原因导致的跑偏则是长期的而且通常是缓慢变化的，同时在各个点火循环里都会存在。因此，在车辆是因为本身原因导致的跑偏时，侧偏补偿力矩大于第一阈值，导致第一计数值会持续增大。而由外部环境/外部原因导致的车辆跑偏不会频繁出现，可以通过侧偏补偿力小于第一阈值时，第一计数值减一的步骤，使得增大的第一计数值减小。另外，急加速或急减速导致的跑偏则可以通过车速条件来限制识别。

步骤S13：在第一计数值大于第二阈值时，确认车辆本身侧偏，并展示提醒信息提醒驾驶员进行售后维护。

具体地，第一计数值由当前侧偏补偿力矩与第一阈值的大小关系得到的，在当前侧偏补偿力矩大于第一阈值的次数多于当前侧偏补偿力矩小于或等于第一阈值的次数时，第一计数值才大于零。

根据第一计数值与第二阈值的大小可以判断侧偏补偿出现比较大数值的次数，次数较多（第一计数值越大）则说明车辆跑偏频繁出现，而对于外界环境临时出现侧偏补偿力矩不会频繁出现。

由此，可识别出车辆本身侧偏是否处于合理范围内。若第一计数值小于或等于第二阈值，则说明车辆本身侧偏在合理范围内；若第一计数值大于第二阈值，则说明车辆本身侧偏在不合理范围内。

在一实施方式中，步骤S13：在第一计数值大于第二阈值时，确认车辆本身侧偏，并展示提醒信息提醒驾驶员进行售后维护，包括：判断第二计数值是否大于第三阈值；若是，则确认车辆本身侧偏有进一步恶化倾向，展示严重警报提醒信息；若否，则确认车辆本身侧偏并没有恶化，展示普通警报提醒信息。

具体地，可以根据第二计数值与第三阈值的大小关系来判断车辆本身侧偏恶化是否有明显趋势。

其中，第二计数值根据当前侧偏补偿力矩与上一点火循环侧偏补偿力矩的大小关系得到。因为，在当前侧偏补偿力矩大于上一点火循环侧偏补偿力矩时，第二计数值加一；当前侧偏补偿力矩小于或等于上一点火循环侧偏补偿力矩时，第二计数值减一。所以，仅在当前侧偏补偿力矩大于上一点火循环侧偏补偿力矩的次数大于当前侧偏补偿力矩小于或等于上一点火循环侧偏补偿力矩的次数时，第二计数值大于零。在排除外部环境等原因的影响后，在车辆侧偏未恶化的情况下，当前侧偏补偿力矩是不会大于上一点火循环侧偏补偿力矩的。所以，第二计数值越大表明车辆本身侧偏越严重，或车辆本身侧偏在进一步恶化。

本实施方式提供的车辆跑偏识别提醒方法，能在车辆跑偏时输出侧偏补偿力矩防止车辆跑偏，并能识别出由于车辆本身原因导致的跑偏，并在车辆本身跑偏处于不合理范围内时，向驾驶员展示不同的提醒信息；有利于驾驶员及时了解车辆跑偏状态避免因为侧偏补偿不清楚车辆健康情况。

第二实施例

请参考图3、图4，图3为本发明第二实施例示出的侧偏补偿车辆本身跑偏因素识别方法的流程图，图4为本发明第二实施例示出的对车辆本身因素判断及提醒方法。

如图3所示，从存储器上在获取上一点火循环侧偏补偿值V1，并判断当前点火循环/当前时刻PDC模块是否激活，若PDC模块激活，则获取PDC自学习条件，然后判断PDC自学习条件是否满足。其中，PDC自学习条件包括：车速、车速变化率、横摆率、方向盘角度大小范围和方向盘信号有效位等。具体地，可通过标定参数设置识别出直行匀速的车辆状态。例如，PDC自学习条件车速和车速变化率均标定小于某一阈值。

在获取到当前点火循环内的侧偏补偿值V2后，确认是否下电结束当前点火循环；若未结束，则进入判断PDC模块是否激活的步骤，以在PDC模块激活且PDC自学习条件满足时继续获取当前点火循环的侧偏补偿值V2;若结束，则将当前点火循环内的侧偏补偿值V2与第一阈值以及上一点火循环的侧偏补偿值V1分别进行比较，其中第一阈值用来设置侧偏补偿是否大于某一数值，比如0.5Nm，该数值确定需大量数据建立车辆侧偏程度与转向扭矩补偿关系。然后在V2大于第一阈值时，使第一计数器的数值加一，V2小于或等于第一阈值时，使第一计数器的数值减一；在V2大于V1时，使第二计数器的数值加一，在V2小于或等于V1时，使第二计数器的数值减一。如此，可排除横风、路面不平等外界因素的影响。

如图4所示，从存储器中获取第一计数器的数值第一计数值以及第二计数器的数值第二计数值，然后将第一计数值与第二阈值进行比较，在第一计数值大于第二阈值时，确认车辆本身的侧偏处于不合理范围内，在第一计数值小于或等于第二阈值时，确认车辆本身的侧偏处于合理范围内，不对用户进行提醒。在第一计数值大于第二阈值时，再将第二计数值与第三阈值进行比较。在第二计数值大于第三阈值时，确认车辆本身侧偏在不合理范围内且车辆本身跑偏有进一步恶化倾向，然后控制显示装置展示严重警报信息，例如，在显示界面显示红色警报灯。在第二计数值小于或等于第三阈值时，确认车辆本身侧偏在不合理范围内但没有恶化，然后控制显示装置展示普通警报信息，例如，在现实界面显示黄色警报灯。

本实施方式提供的车辆跑偏识别提醒方法，根据当前侧偏补偿值大小和前一点火周期的侧偏补偿值大小关系设置相应的计数器，筛选出侧偏比较严重的次数和侧偏变化趋势，如此排除了横风、路面不平等外界因素的影响，通过增加了对第二计数值和第三阈值大小关系的再一次判断相当于低通滤波后识别，使得车辆跑偏识别提醒更为准确。

图5为本发明第三实施例示出的侧偏补偿工作原理图。

如图5所示，在PDC模块激活时；EPS控制器在外部传感器输入车速、方向盘角度等信号后输出补偿力矩抵消车辆跑偏。具体地，本实施方式的详细情况同上述实施方式，请参考上述实施例一和实施例二，不在此过多叙述。

图6为本发明第四实施例示出的侧偏补偿及提醒算法图。

如图6所示，从外部传感器获取车速、方向盘角度等信号后，在PDC自学习条件满足时，输出侧偏补偿力矩抵消车辆跑偏。在当前点火循环结束后，根据输出的当前侧偏补偿力矩及上一点火循环出现过的侧偏补偿力矩大小次数判断是否出现车辆本身因素导致的跑偏，如有则通过中控显示屏提醒驾驶员。具体地，详细情况可参考上述实施例一和实施例二，故不在此过多叙述。

图7为本发明第五实施例示出的车辆跑偏识别提醒装置的结构示意图。

如图7所示，车辆跑偏识别提醒装置，包括：存储器10、处理器20以及存储在存储器里并在处理器上运行的车辆跑偏识别提醒程序，车辆跑偏识别提醒程序被处理器执行时实现如上述实施方式中任一项车辆跑偏识别提醒方法的步骤。其中，车辆跑偏识别提醒方法的步骤请参考上述实施例。

图8为本发明第六实施例示出的电动转向系统电气控制框图，图9为本发明第六实施例示出的电动转向系统的结构示意图。

如图8所示，电动转向系统控制器在外部传感器（如：轮速传感器、扭矩传感器、横摆率传感器以及方向盘角度传感器等）输入车速、方向盘角度等信号后计算出需要的侧偏补偿力矩，然后通过电机输出侧偏补偿力矩抵消车辆跑偏，并在车辆本身跑偏不合理时展示提醒信息，如通过中控显示屏提醒驾驶员。

如图9所示，汽车电动转向系统结构，是由传统的机械转向系统加装方向盘位置传感器或者转角&扭矩传感器32，电子控制单元41，转向电机43及其减速机构45等组成。传统的机械转向系统（图未示）主要包括方向盘31、转向管柱33、中间轴34、转向器36、小齿轮35、转向横拉杆37、转向节臂39和转向轮38。其中，扭矩传感器32用以检测驾驶员操纵力矩；助力电机（图未示）可安装在转向管柱33或转向器36上，通过减速机构45给驾驶员提供助力力矩；

通过将扭矩传感器信号、方向盘角度传感器信号及计算出的齿条位移速度信号与车速传感器信号及四轮轮速传感器信号输入到电子控制单元41的力矩控制模块，计算出相应的助力力矩，作为目标力矩指令输出给电机控制模块，控制器输出电流驱动助力电机工作。

本实施方式提供的电动转向系统，能识别出因为悬架等车辆问题导致的跑偏，在轻微的时候通过转向力矩补偿可避免驾驶员长时间纠正方向盘带来的疲劳感，当跑偏进一步恶化严重时，通过算法识别并显示在中控显示屏提醒维护。

应该理解的是，虽然图1至图9中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图1至图9中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或网络设备等）执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，上述实施例及附图是示例性的，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的，不能理解为对本发明的限制，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型和组合，这些简单变型和组合均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种车辆跑偏识别提醒方法，其特征在于，所述车辆跑偏识别提醒方法包括：

获取当前侧偏补偿力矩；

根据所述当前侧偏补偿力矩与第一阈值之间的大小关系获取第一计数值，所述第一阈值为正常补偿力矩；

判断所述当前侧偏补偿力矩是否大于所述第一阈值；

若是，则所述第一计数值加一；

若否，则所述第一计数值减一；

在所述第一计数值大于第二阈值时，确认车辆本身侧偏，并展示提醒信息提醒驾驶员进行售后维护。

2.如权利要求1所述的车辆跑偏识别提醒方法，其特征在于，获取当前侧偏补偿力矩的步骤之后，包括：

获取上一点火循环侧偏补偿力矩；

根据所述上一点火循环侧偏补偿力矩与当前侧偏补偿力矩之间的大小关系获取第二计数值。

3.如权利要求2所述的车辆跑偏识别提醒方法，其特征在于，根据所述上一点火循环侧偏补偿力矩与当前侧偏补偿力矩之间的大小关系获取第二计数值的步骤包括：

判断所述当前侧偏补偿力矩是否大于所述上一点火循环侧偏补偿力矩；

若是，则第二计数值加一；

若否，则所述第二计数值减一。

4.如权利要求2所述的车辆跑偏识别提醒方法，其特征在于，在所述第一计数值大于第二阈值时，确认车辆本身侧偏，展示提醒信息提醒驾驶员进行售后维护的步骤，包括：

判断所述第二计数值是否大于第三阈值；

若是，则确认车辆本身侧偏有进一步恶化倾向，展示严重警报提醒信息；

若否，则确认车辆本身侧偏并没有恶化，展示普通警报提醒信息。

5.如权利要求2所述的车辆跑偏识别提醒方法，其特征在于，判断所述当前侧偏补偿力矩是否大于所述上一点火循环侧偏补偿力矩的步骤之前，包括：

判断当前点火循环是否结束；

若是，则进入判断所述当前侧偏补偿力矩是否大于所述上一点火循环侧偏补偿力矩的步骤；

若否，则继续获取本次点火循环的侧偏补偿力矩。

6.如权利要求1所述的车辆跑偏识别提醒方法，其特征在于，获取当前侧偏补偿力矩的步骤之前，包括：

在检测到车辆跑偏时，激活力矩控制模块；

判断PDC自学习条件是否满足，所述PDC自学习条件包括：车速、车速变化率、横摆率、方向盘角度大小范围和方向盘信号有效位；

若满足，则所述力矩控制模块根据所述PDC自学习条件更新输出所述当前侧偏补偿力矩；

若不满足，则所述力矩控制模块输出上一点火循环侧偏补偿力矩。

7.一种车辆跑偏识别提醒装置，其特征在于，所述车辆跑偏识别提醒装置包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器里并在所述处理器上运行的车辆跑偏识别提醒程序，所述车辆跑偏识别提醒程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述车辆跑偏识别提醒方法的步骤。

8.一种电动转向系统，其特征在于，包括：如权利要求7所述的车辆跑偏识别提醒装置和侧偏补偿装置；

所述侧偏补偿装置，包括机械转向装置与安装在所述机械转向装置上的助力装置。

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