CN113119973B - 助力力矩的切换控制方法、装置及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种助力力矩的切换控制方法、装置及计算机存储介质。该助力力矩的切换控制方法包括：当切换方向盘转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差，控制偏差用于指示每个时间周期内方向盘的助力力矩的调整值；根据控制偏差计算每个时间周期的助力力矩，令助力力矩随着时间周期的递增靠近目标助力力矩；在每个时间周期输出对应的助力力矩，直到切换时间段结束时输出目标助力力矩。本申请实施例中，当切换方向盘转向模式时，助力力矩产生变化，通过计算每个时间周期的控制偏差，并根据控制偏差实时调整每个时间周期的助力力矩的大小，使得在切换转向模式时输出的助力力矩连续变化，进而提高方向盘操纵的稳定性和安全性。

Description

助力力矩的切换控制方法、装置及计算机存储介质

技术领域

本申请实施例涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种助力力矩的切换控制方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

随着智能驾驶辅助系统的发展，智能驾驶汽车中的电动助力转向系统(ElectricPower Steering，简称EPS)作为横向运动的执行机构，发挥了重要作用，使得驾驶模式越来越多样化。

基于转矩控制方法，EPS根据驾驶员转动方向盘力矩、方向盘转角信号和方向盘转速等信号，控制电机输出助力力矩，可以进入手动驾驶模式；基于转角控制方法，EPS根据方向盘转角信号和方向盘转速等信号，控制电机输出助力力矩，可以进入自动驾驶模式。

在自动驾驶模式和手动驾驶模式之间进行切换时，助力力矩产生变化，EPS根据助力力矩指令控制输出助力力矩。由于助力力矩指令会存在偏差，因此，在切换驾驶模式时，容易导致输出助力力矩产生突变，进而方向盘转速和方向盘转角迅速改变，容易出现方向盘打手、卡顿等现象，降低方向盘操纵的稳定性和安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例所解决的技术问题之一在于提供助力力矩的切换控制方法、装置及计算机存储介质，用以克服现有技术中切换驾驶模式时，助力力矩产生突变，导致的方向盘打手、卡顿等现象，降低方向盘操纵的稳定性和安全性的缺陷。

第一方面，本申请实施例提供了一种助力力矩的切换控制方法，方法包括：

当切换方向盘转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差，控制偏差用于指示每个时间周期内方向盘的助力力矩的调整值，切换时间段包括至少一个时间周期；

根据控制偏差计算每个时间周期的助力力矩，令助力力矩随着时间周期的递增靠近目标助力力矩；

在每个时间周期输出对应的助力力矩，直到切换时间段结束时输出目标助力力矩，目标助力力矩大于或等于转矩控制助力力矩，且小于或等于转角控制助力力矩。

可选地，在本申请的一个实施例中，当切换方向盘的转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差，包括：

当方向盘转向模式切换为转角控制模式时，计算上一个时间周期的助力力矩和转角控制助力力矩的差值，作为当前时间周期的转角控制输入偏差；

计算当前时间周期的转角控制输入偏差和当前时间周期的增益差值的乘积，作为当前时间周期的控制偏差，增益差值在切换时间段内从1减小到第一预设值，第一预设值小于1，且大于或等于0。

可选地，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：

将1减去转角控制输入增益，得到增益差值，转角控制输入增益在切换时间段内从0增大到第二预设值，第二预设值与第一预设值相加的和为1。

可选地，在本申请的一个实施例中，当切换方向盘的转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差，包括：

当方向盘转向模式切换为转矩控制模式时，计算上一个时间周期的助力力矩和转矩控制助力力矩的差值，作为当前时间周期的转角控制输出偏差；

计算当前时间周期的转角控制输出偏差和当前时间周期的转角控制输出增益的乘积，作为当前时间周期的控制偏差，转角控制输出增益在切换时间段内从1减小到第三预设值，第三预设值小于1，且大于或等于0。

可选地，在本申请的一个实施例中，根据控制偏差计算每个时间周期的助力力矩，包括：

当方向盘转向模式切换为转角控制模式时，计算控制偏差和转角控制助力力矩的和，作为每个时间周期的助力力矩。

可选地，在本申请的一个实施例中，根据控制偏差计算每个时间周期的助力力矩，包括：

当方向盘转向模式切换为转矩控制模式时，计算控制偏差和转矩控制助力力矩的和，作为每个时间周期的助力力矩。

可选地，在本申请的一个实施例中，方法还包括：

获取控制指令，控制指令用于指示将方向盘转向模式切换为转角控制模式或转矩控制模式。

第二方面，本申请实施例提供了一种助力力矩的切换控制装置，装置包括确定模块，计算模块和输出模块；

确定模块，用于当切换方向盘转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差，控制偏差用于指示每个时间周期内方向盘的助力力矩的调整值，切换时间段包括至少一个时间周期；

计算模块，用于根据控制偏差计算每个时间周期的助力力矩，令助力力矩随着时间周期的递增靠近目标助力力矩；

输出模块，用于在每个时间周期输出对应的助力力矩，直到切换时间段结束时输出目标助力力矩，目标助力力矩大于或等于转矩控制助力力矩，且小于或等于转角控制助力力矩。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；存储装置，用于存储至少一个程序；当至少一个程序被至少一个处理器执行时，使得至少一个处理器实现如第一方面或第一方面的任意一个实施例中所描述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面的任意一个实施例中所描述的方法。

本申请实施例中，当切换方向盘转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差，控制偏差用于指示每个时间周期内方向盘的助力力矩的调整值，切换时间段包括至少一个时间周期；根据控制偏差计算每个时间周期的助力力矩，令助力力矩随着时间周期的递增靠近目标助力力矩；在每个时间周期输出对应的助力力矩，直到切换时间段结束时输出目标助力力矩，目标助力力矩大于或等于转矩控制助力力矩，且小于或等于转角控制助力力矩。本申请实施例中，当切换方向盘转向模式时，助力力矩产生变化，通过计算每个时间周期的控制偏差，并根据控制偏差实时调整每个时间周期的助力力矩的大小，当切换方向盘转向模式时使得输出的助力力矩连续变化，进而提高方向盘操纵的稳定性和安全性。

附图说明

下文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比值绘制的。附图中：

图1为本申请实施例提供的一种助力力矩的切换控制方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种助力力矩的切换控制过程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种助力力矩的切换控制装置的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种转角缓变控制模块的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例附图进一步说明本发明实施例具体实现。

实施例一

本申请中的第一和第二只是为了区分名称，并不代表顺序关系，例如，第一预设值用于表示增益差值在切换时间段内减小到的数值，第二预设值用于表示转角控制输入增益在切换时间段内增大到的数值，第三预设值用于表示转角控制输出增益在切换时间段内减小到的数值，第一预设值、第二预设值和第三预设值的数值大小，可以一样，也可以不一样，对此本申请不做限制。

本申请实施例一提供一种助力力矩的切换控制方法，图1为本申请实施例提供的一种助力力矩的切换控制方法的流程图，如图1所示，该助力力矩的切换控制方法包括以下步骤：

步骤101、当切换方向盘转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差。

其中，控制偏差用于指示每个时间周期内方向盘的助力力矩的调整值，切换时间段包括至少一个时间周期。

需要说明的是，切换时间段是根据实际情况进行设置，可以是2s，也可以是3s，也可以是1s，对此，本申请实施例不做限制。切换时间段可以包括1个时间周期，可以包括3个时间周期，也可以包括10个时间周期，每个时间周期的时间可以是一致的，也可以是不一致的，对此，本申请实施例不做限制。

在对切换方向盘转向模式进行说明之前，先对电动助力转向系统(ElectricPower Steerin，简称EPS)进行说明，EPS是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，EPS只在转向时才由电机提供助力，不转向时不消耗能量，EPS可以降低车辆的燃油消耗；EPS可以保证在车速不同时提供电动机不同的助力效果，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。

EPS包括转矩传感器、转角传感器、车速传感器、电动机及电子控制单元(Electronic Control Unit，简称ECU)等。EPS中的方向盘转向模式包括手动转向模式和自动转向模式，在手动转向模式中，驾驶员操纵方向盘进行转向，转矩传感器检测到驾驶员转动方向盘力矩信号、转角传感器检测到方向盘转角及转速信号，车速传感器检测到车速信号，ECU根据方向盘力矩信号、方向盘转角及转速信号、车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的助力力矩，从而产生辅助动力；即当方向盘转向模式是手动驾驶模式时，EPS根据转矩控制输出对应的助力力矩，将根据转矩控制输出的助力力矩作为转矩控制助力力矩，将手动转向模式作为转矩控制模式。

随着自动驾驶辅助系统发展，EPS作为横向运动的执行机构，发挥了重要作用，在自动驾驶辅助过程中，要求驾驶员能够短暂脱离方向盘或者完全脱离方向盘。在自动转向模式中，将不再有驾驶员转动方向盘的力矩信号输入，此时，ECU根据方向盘转角及转速信号、车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的助力力矩，从而产生辅助动力；即当方向盘转向模式是自动驾驶模式时，EPS根据转角控制输出对应的助力力矩，将根据转角控制输出的助力力矩作为转角控制助力力矩，将自动转向模式作为转角控制模式。为保证驾驶员接管方向盘时驾驶手感，方向盘转向控制模式需要在转角控制模式与转矩控制模式之间进行切换。

驾驶员接管方向盘时，方向盘转向模式由转角控制模式切换为转矩控制模式，输出的助力力矩由转角控制助力力矩切换为转矩控制助力力矩；驾驶员脱离方向盘时，方向盘转向模式由转矩控制模式切换为转角控制模式，输出的助力力矩由转矩控制助力力矩切换为转角控制助力力矩。本申请实施例提供的一种助力力矩的切换控制方法，用于转矩控制助力力矩和转角控制助力力矩两者之间的切换，该切换控制方法可以应用于自动驾驶模式下驾驶员的手脱离方向盘，也可以应用于手动驾驶模式下驾驶员的手接管方向盘，实现手动驾驶模式和自动驾驶模式之间的冗余EPS助力力矩的双向柔和切换。冗余，用于指示重复配置系统的一些部件，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此减少系统的故障时间，当主设备出现故障时，冗余设备是可以立刻使用的替代设备。

本申请中的控制偏差用于实时调整方向盘的助力力矩，在切换时间段内，在每一个时间周期，根据控制偏差调整方向盘的助力力矩，例如，切换时间段包括4个时间周期，在这4个时间周期内，都需要根据控制偏差调整方向盘的助力力矩。

可选的，在本申请的一种实施例中，在步骤101之前还包括：获取控制指令，控制指令用于指示将方向盘转向模式切换为转角控制模式或转矩控制模式。

需要说明的是，控制指令，可以是以切换方向盘转向模式指令的形式传输给ECU，ECU根据指令输出与指令对应的助力力矩；控制指令，也可以是将检测到的电压信号及其他信号等传输给ECU，由ECU根据电压信号及其他信号等输出对应的助力力矩，完成切换方向盘转向模式的过程。对此，本申请实施例不做限制。

在步骤101确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差之后，还可以执行步骤102。

步骤102、根据控制偏差计算每个时间周期的助力力矩，令助力力矩随着时间周期的递增靠近目标助力力矩。

一种可以实现的方式中，时间周期越晚，控制偏差的绝对值越小，每个时间周期的助力力矩都是根据目标助力力矩加上控制偏差得到的，目标助力力矩不变，控制偏差的绝对值随着时间减小。在此，列举两个例子，以控制偏差为负数或正数进行说明，例如，以初始助力力矩10Nm变为目标助力力矩15Nm、控制偏差是负数为例，在初始时刻，目标助力力矩15Nm加上控制偏差-5Nm，为初始助力力矩10Nm，切换时间段包括3个时间周期，在第1个时间周期，目标助力力矩15Nm加上控制偏差-3.2Nm，助力力矩变为11.8Nm，在第2个时间周期，目标助力力矩15Nm加上控制偏差-1.5Nm，助力力矩变为13.5Nm，在第3个时间周期，目标助力力矩15Nm加上控制偏差0Nm，助力力矩变为15Nm。再如，以初始助力力矩15Nm变为目标助力力矩10Nm、控制偏差是正数为例，在初始时刻，目标助力力矩10Nm加上控制偏差5Nm，为初始助力力矩15Nm，切换时间段包括3个时间周期，在第1个时间周期，目标助力力矩10Nm加上控制偏差3.2Nm，助力力矩变为13.2Nm，在第2个时间周期，目标助力力矩10Nm加上控制偏差1.5Nm，助力力矩变为11.5Nm，在第3个时间周期，目标助力力矩10Nm加上控制偏差0Nm，助力力矩变为10Nm。

另一种可以实现的方式中，在上一个时间周期的助力力矩的基础上，加上控制偏差作为当前时间周期的助力力矩，直到切换时间段结束，最后一个时间周期输出的助力力矩为目标助力力矩，在此，列举三个例子进行说明，例如，以初始助力力矩10Nm变为目标助力力矩15Nm为例，切换时间段包括2个时间周期，在初始时刻，助力力矩是10Nm，每个时间周期中控制偏差均为2.5Nm，在第1个时间周期，初始助力力矩10Nm加上控制偏差，第1个时间周期的助力力矩变为12.5Nm，在第2个时间周期，第1时间周期的助力力矩12.5Nm加上控制偏差，第2个时间周期的助力力矩变为15Nm；再如，在第1个时间周期，控制偏差为3Nm，初始助力力矩10Nm加上控制偏差，第1个时间周期的助力力矩变为13Nm，在第2个时间周期，控制偏差为2Nm，第1时间周期的助力力矩12Nm加上控制偏差，第2个时间周期的助力力矩变为15Nm；又如，在第1个时间周期，控制偏差为2Nm，初始助力力矩10Nm加上控制偏差，第1个时间周期的助力力矩变为12Nm，在第2个时间周期，控制偏差为3Nm，第1时间周期的助力力矩12Nm加上控制偏差，第2个时间周期的助力力矩变为15Nm。控制偏差可以是均等的，也可以是递增或递减的，对此本申请不做限制。

步骤103、在每个时间周期输出对应的助力力矩，直到切换时间段结束时输出目标助力力矩。

其中，目标助力力矩大于或等于转矩控制助力力矩，且小于或等于转角控制助力力矩。

需要说明的是，切换时间段的长短可以根据实际情况进行调整和改变，切换时间段包括的时间周期也可以根据实际情况进行调整和改变，切换时间段包括的时间周期越多，输出的助力力矩越平稳、连续。

每个时间周期过后，方向盘的助力力矩与上一个时间周期的助力力矩相比，均有改变，在每个时间周期过后，实时输出助力力矩，助力力矩是逐渐转变为目标助力力矩，使得方向盘以实时输出助力力矩进行转向，可以实现方向盘连续转向，缓慢变化，避免方向盘打手、卡顿等现象，提高驾驶员的手感，进而提高方向盘操纵的稳定性和安全性。

在本申请实施例中，根据上一个时间周期输出的助力力矩，计算当前时间周期的控制偏差数值，根据当前控制偏差数值调整并输出当前助力力矩，再根据当前时间周期输出的助力力矩，计算下一个时间周期的控制偏差，并根据下一个控制偏差数值调整并输出下一个时间周期的助力力矩。在本申请中是根据每个时间周期输出的对应助力力矩，计算控制偏差，进而再根据控制偏差调整下一个时间周期的助力力矩，是一个循环迭代的过程，使得方向盘转角和转速连续改变，缓慢变化，减少由切换指令延迟或存在偏差等带来的方向盘打手、卡顿等现象，提高驾驶员的手感，并提高方向盘操纵的稳定性和安全性。

实施例二、

当转角控制模式开启时，方向盘转向模式需要从转矩控制模式切换到转角控制模式，输出助力力矩由转矩控制助力力矩切换到转角控制助力力矩。转矩控制助力力矩与转角控制助力力矩之间存在偏差，需要对助力力矩进行力矩缓变控制。

当方向盘转向模式切换为转角控制模式时，实施例一中的步骤101，还可以包括步骤101a1和步骤101a2。

当方向盘转向模式切换为转角控制模式时，每个时间周期的控制偏差是根据转角控制输入偏差和转角控制输入增益得到的。

步骤101a1、当方向盘转向模式切换为转角控制模式时，计算上一个时间周期的助力力矩和转角控制助力力矩的差值，作为当前时间周期的转角控制输入偏差。

在本申请实施例中的转角控制助力力矩是固定值，例如，转角控制助力力矩设置为15Nm，当方向盘转向模式完全是转角控制模式时，方向盘的助力力矩是不变的，是15Nm，该转角控制助力力矩可以通过实际情况进行设置，对此，本申请实施例不做限制。

步骤101a2、计算当前时间周期的转角控制输入偏差和当前时间周期的增益差值的乘积，作为当前时间周期的控制偏差。

其中，增益差值在切换时间段内从1减小到第一预设值，第一预设值小于1，且大于或等于0。

可选地，在本申请的一个实施例中，将1减去转角控制输入增益，得到增益差值，转角控制输入增益在切换时间段内从0增大到第二预设值，第二预设值与第一预设值相加的和为1。

在本申请实施例中的转角控制输入增益是从0增大到1，在这里，0和1可以代表转角控制输入增益的具体数值，例如，转角控制输入增益从0dB到1dB；也可以代表归一化后的转角控制输入增益；也可以是0代表转角控制输入增益开始改变，1代表转角控制输入增益改变结束；对此本申请不做限制。

需要说明的是，驾驶员的手脱离方向盘，转角控制模式开启，方向盘转向模式切换为转角控制模式，输出助力力矩由转矩控制助力力矩切换到转角控制助力力矩，有两种应用场景。一种应用场景中，驾驶员的手完全脱离方向盘，输出助力力矩由转矩控制助力力矩完全切换到转角控制助力力矩，然后以转角控制模式对方向盘的转向进行控制，此时助力力矩为转角控制助力力矩，步骤101a2中的第一预设值为0，第二预设值为1；另一种应用场景中，驾驶员的手短暂脱离方向盘，输出助力力矩由转矩控制助力力矩还没有完全切换到转角控制助力力矩，步骤101a2中的第一预设值和第二预设值均大于0且小于1，第一预设值与第二预设值相加的和为1，此时，驾驶员的手接管方向盘，此时转角控制模式关闭，方向盘转向模式需要切换为转矩控制模式，输出助力力矩需要切换到转矩控制助力力矩。

可选地，在本申请的一个实施例中，当方向盘转向模式切换为转角控制模式时，具体的，步骤103可以包括：计算控制偏差和转角控制助力力矩的和，作为每个时间周期的助力力矩。

此处以驾驶员的手完全脱离方向盘、输出助力力矩由转矩控制助力力矩完全切换到转角控制助力力矩为例，方向盘转向模式需要从转矩控制模式切换到转角控制模式，转角控制输出增益变为1，转角控制输入增益在初始时刻为0，并在切换时间段内缓变到1。例如，以转矩控制助力力矩为10Nm、转角控制助力力矩为15Nm进行示例，在初始时刻，输出助力力矩仍为转矩控制助力力矩10Nm，转角控制输入偏差＝转矩控制助力力矩-转角控制助力力矩＝-5Nm；转角控制偏差＝转角控制输入偏差×(1-转角控制输入增益)＝-5Nm×(1-0)＝-5Nm；输出助力力矩＝转角控制助力力矩+转角控制偏差＝15Nm-5Nm＝10Nm，也就是说在初始时刻，根据本申请实施例提供的助力力矩的切换控制方法，计算得到的输出助力力矩，仍为转矩控制助力力矩10Nm。在之后迭代过程中，转角控制偏差＝转角控制输入偏差×(1-转角控制输入增益)，时间周期越晚，转角控制输入偏差的绝对值越小，且(1-转角控制输入增益)得到的增益差值越小，也就是说，转角控制输入偏差随时间逐渐减小，(1-转角控制输入增益)随时间也逐渐减小，因此，转角控制偏差逐渐减小，且减小趋势逐渐平缓，在切换时间段内减小到0；输出助力力矩＝转角控制助力力矩+转角控制偏差，输出助力力矩逐渐趋近于转角控制助力力矩。在转角控制模式开启后，输出助力力矩在切换时间段内由转矩控制助力力矩缓变到转角控制助力力矩，且变化趋势逐渐平缓，实现驾驶模式切换后输出助力力矩缓慢变化。

在此对驾驶模式的切换控制过程进行举例说明，本申请实施例的图2为本申请实施例提供的一种助力力矩的切换控制过程示意图。在转角控制模式开启时，转角控制输出增益为1，转角控制输入增益由0缓变到1，图2中的转角控制缓变增益等于转角控制输入增益。如图2所示，在第4s时刻，转角控制模式指令由关闭变为开启，转角控制模式开启，方向盘转向模式需要由转矩控制模式切换为转角控制模式，输出助力力矩由转矩控制助力力矩缓变为转角控制助力力矩。转矩控制助力力矩设置为10Nm，转角控制助力力矩设置为15Nm。在第4s时刻，输出助力力矩为转矩控制助力力矩为10Nm，根据本申请实施例提供的助力力矩的切换控制过程，在第4s时刻，转角控制输入偏差＝转矩控制助力力矩-转角控制助力力矩＝-5Nm，转角控制偏差＝转角控制输入偏差×(1-转角控制输入增益)＝-5Nm×(1-0)＝-5Nm，输出助力矩＝转角控制助力力矩+转角控制偏差＝15Nm+(-5Nm)＝10Nm，在第4s时刻，输出力矩保持转矩控制助力力矩，没有力矩突变。本申请实施例设置的控制模式切换时间段为2s，在4s-6s时间段内，转角控制偏差＝转角控制输入偏差×(1-转角控制输入增益)，转角控制输入偏差逐渐减小，(1-转角控制输入增益)也逐渐减小，因此，转角控制偏差逐渐减小，且减小趋势逐渐平缓，在第6s时刻减小至0；在第6s时刻，输出助力力矩＝转角控制助力力矩+转角控制偏差＝15Nm+0Nm＝15Nm，输出助力力矩逐渐趋近于转角控制助力力矩15Nm。在转角控制模式开启后，输出助力力矩在控制模式切换时间段内由转矩控制助力力矩缓变到转角控制助力力矩，且变化趋势逐渐平缓，实现控制模式切换后，输出的助力力矩缓慢连续变化，提高了方向盘操纵的稳定性和安全性。

实施例三、

当转角控制模式关闭时，方向盘转向模式切换为转矩控制模式，需要从转角控制模式切换到转矩控制模式，输出助力力矩由转角控制助力力矩切换到转矩控制助力力矩。转角控制助力力矩与转矩控制助力力矩之间存在偏差，需要对助力力矩进行力矩缓变控制。

当方向盘转向模式切换为转矩控制模式时，实施例一中的步骤101，还可以包括步骤101b1和步骤101b2；

当方向盘转向模式切换为转矩控制模式时，每个时间周期的控制偏差是根据转角控制输出偏差和转角控制输出增益得到的。

步骤101b1、当方向盘转向模式切换为转矩控制模式时，计算上一个时间周期的助力力矩和转矩控制助力力矩的差值，作为当前时间周期的转角控制输出偏差。

在本申请实施例中的转矩控制助力力矩是固定值，例如，转矩控制助力力矩设置为10Nm，当方向盘转向模式完全是转矩控制模式时，方向盘的助力力矩是不变的，是10Nm，该转矩控制助力力矩可以通过实际情况进行设置，对此，本申请实施例不做限制。

步骤101b2、计算当前时间周期的转角控制输出偏差和当前时间周期的转角控制输出增益的乘积，作为当前时间周期的控制偏差。

在本申请实施例中的转角控制输出增益是从0增大到1，在这里，0和1可以代表转角控制输出增益的具体数值，例如，转角控制输出增益从0dB到1dB；也可以代表归一化后的转角控制输出增益；也可以是0代表转角控制输出增益开始改变，1代表转角控制输出增益改变结束；对此本申请不做限制。

其中，转角控制输出增益在切换时间段内从1减小到第三预设值，第三预设值小于1，且大于或等于0。

需要说明的是，驾驶员的手接管方向盘，转角控制模式关闭，方向盘转向模式切换为转矩控制模式，输出助力力矩由转角控制助力力矩切换到转矩控制助力力矩，有两种应用场景。一种应用场景中，驾驶员的手完全接管方向盘，输出助力力矩由转角控制助力力矩完全切换到转矩控制助力力矩，然后以转矩控制模式对方向盘的转向进行控制，此时助力力矩为转矩控制助力力矩，步骤101b2中的第三预设值为0；另一种应用场景中，驾驶员的手在接管方向盘之后又脱离方向盘，输出助力力矩由转角控制助力力矩还没有完全切换到转矩控制助力力矩，步骤101b2中的第三预设值大于0且小于1，此时，驾驶员的手脱离方向盘，此时转矩控制模式关闭，方向盘转向模式需要切换为转角控制模式，输出助力力矩需要切换到转角控制助力力矩。

可选地，在本申请的一个实施例中，当方向盘转向模式切换为转矩控制模式时，具体的，步骤103可以包括：计算控制偏差和转矩控制助力力矩的和，作为每个时间周期的助力力矩。

此处，以驾驶员的手完全接管方向盘、输出助力力矩由转角控制助力力矩完全切换到转矩控制助力力矩为例，方向盘转向模式需要从转角控制模式切换到转矩控制模式，转角控制输入增益变为0，转角控制输出增益在初始时刻为1，并在切换时间段内缓变到0。例如，以转矩控制助力力矩为10Nm、转角控制助力力矩为15Nm进行示例，在初始时刻，输出助力力矩仍为转角控制助力力矩15Nm，转角控制输入偏差＝转角控制助力力矩-转矩控制助力力矩＝5Nm；转角控制偏差＝转角控制输入偏差×转角控制输出增益＝5Nm×1＝5Nm；输出助力力矩＝转矩控制助力力矩+转角控制偏差＝10Nm+5Nm＝15Nm，也就是说在初始时刻，根据本申请实施例提供的助力力矩的切换控制方法，计算得到的输出助力力矩，仍为转角控制助力力矩15Nm。在之后迭代过程中，转角控制偏差＝转角控制输入偏差×转角控制输出增益，时间周期越晚，转角控制输入偏差越小，且转角控制输出增益越小，也就是说，转角控制输入偏差随时间逐渐减小，转角控制输出增益随时间也逐渐减小，因此，转角控制偏差逐渐减小，且减小趋势逐渐平缓，在切换时间段内减小到0；输出助力力矩＝转矩控制助力力矩+转角控制偏差，输出助力力矩逐渐趋近于转矩控制助力力矩。在转角控制模式关闭后，输出助力力矩在切换时间段内由转角控制助力力矩缓变到转矩控制助力力矩，且变化趋势逐渐平缓，实现驾驶模式切换后输出助力力矩缓慢变化。

在此对驾驶模式的切换控制过程进行举例说明，本申请实施例的图2为本申请实施例提供的一种助力力矩的切换控制过程示意图。在转角控制模式关闭时，转角控制输入增益为0，转角控制输出增益由1缓变到0，图2中的转角控制缓变增益等于转角控制输出增益。如图2所示，转角控制模式保持4s时间，在第10s时刻，转角控制模式指令由开启变为关闭，转角控制模式关闭，方向盘转向模式需要由转角控制模式切换为转矩控制模式，输出助力力矩由转角控制助力力矩缓变为转矩控制助力力矩。转矩控制助力力矩设置为10Nm，转角控制助力力矩设置为15Nm，在第10s时刻，输出助力力矩是转角控制助力力矩15Nm，根据本申请实施例提供的助力力矩的切换控制过程，在第10s时刻，转角控制输出偏差＝输出助力力矩-转矩控制助力力矩＝转角控制助力力矩-转矩控制助力力矩＝5Nm，转角控制偏差＝转角控制输出偏差×转角控制输出增益＝5Nm×1＝5Nm，输出助力力矩＝转矩控制助力力矩+转角控制偏差＝10Nm+5Nm＝15Nm，在切换初始时刻，输出助力力矩为转角控制助力力矩，保持不变，没有助力力矩突变。本申请实施例设置的控制模式切换时间段为2s，在10s-12s时间段内，转角控制偏差＝转角控制输出偏差×转角控制输出增益，转角控制输出偏差逐渐减小，转角控制输出增益也逐渐减小，因此，转角控制偏差逐渐减小，且减小趋势逐渐平缓，在第12s时刻减小至0；在第12s时刻，输出助力力矩＝转矩控制助力力矩+转角控制偏差＝10Nm+0Nm＝10Nm，输出助力力矩逐渐趋近于转矩控制助力力矩10Nm。在转角控制模式关闭后，输出助力力矩在控制模式切换时间段内由转角控制助力力矩缓变到转矩控制助力力矩，且变化趋势逐渐平缓，实现控制模式切换后，输出的助力力矩缓慢连续变化，提高了方向盘操纵的稳定性和安全性。

进一步的，以驾驶员的手短暂脱离方向盘为例，输出助力力矩由转矩控制助力力矩还没有完全切换到转角控制助力力矩，这时驾驶员的手接管方向盘，转角控制模式关闭，方向盘转向模式需要切换为转矩控制模式，输出助力力矩需要切换到转矩控制助力力矩。如图2所示，本申请实施例的图2为本申请实施例提供的一种助力力矩的切换控制过程示意图。对于16s-17s时间范围内，在第16s时刻，转角控制模式指令由由关闭变为开启，在第17s时刻，转角控制模式指令由开启变为关闭，则转角控制输出增益、转角控制输入增益以及转角控制缓变增益变化过程如图2所示。在16s时，转角控制模式指令由关闭变为开启，转角控制输出增益变为1，转角控制输入增益由0逐渐增大到1，则转角控制缓变增益等于转角控制输入增益，由0逐渐增大到1，输出助力力矩由转矩控制助力力矩逐渐缓变到转角控制助力力矩。在缓变的过程中，在17s时刻，转角控制模式指令由开启变为关闭，转角控制输出增益由1逐渐减小到0，转角控制输入增益变为0，转角控制缓变增益等于转角控制输出增益，由1逐渐减少到0，输出助力力矩在17s处开始缓变，经过切换时间段2s，输出助力力矩缓变到转矩控制助力力矩，实现了助力力矩缓慢连续变化，提高了方向盘操纵的稳定性和安全性。

需要说明的是，转角控制切换模式中，输出助力力矩在切换时间段内由转角控制助力力矩逐渐变为转矩控制助力力矩，输出助力力矩在切换时间段内由转矩控制助力力矩逐渐变为转角控制助力力矩，这两种控制切换模式中，可以交叉出现，输出助力力矩由转角控制助力力矩还没有完全切换到转矩控制助力力矩，就需要切换到转角控制助力力矩。或者，输出助力力矩由转矩控制助力力矩还没有完全切换到转角控制助力力矩，就需要切换到转矩控制助力力矩，对此本申请实施例不做限制。此外，这两种控制切换模式中的切换时间段可以相同，也可以不同，本申请实施例是以切换时间段都为2s进行举例说明，并不代表本申请实施例局限于此。

实施例四、

本申请实施例提供了一种助力力矩的切换控制装置，如图3所示，图3为本申请实施例提供的一种助力力矩的切换控制装置的示意图。助力力矩的切换控制装置30包括确定模块301，计算模块302和输出模块303；

确定模块301，用于当切换方向盘转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差，控制偏差用于指示每个时间周期内方向盘的助力力矩的调整值，切换时间段包括至少一个时间周期；

计算模块302，用于根据控制偏差计算每个时间周期的助力力矩，令助力力矩随着时间周期的递增靠近目标助力力矩；

输出模块303，用于在每个时间周期输出对应的助力力矩，直到切换时间段结束时输出目标助力力矩，目标助力力矩大于或等于转矩控制助力力矩，且小于或等于转角控制助力力矩。

本申请实施例提供了一种转角缓变控制模块，如图4所示，图4为本申请实施例提供的一种转角缓变控制模块的示意图，在EPS中，将输入信号和输入力矩转变为控制指令，控制指令可以包括基本助力力矩指令、主动回正力矩指令、横摆阻尼扭矩指令、横摆阻尼补偿指令、惯量补偿力矩指令和其他扭矩控制指令等，控制指令叠加集成形成转矩控制助力力矩，转矩控制助力力矩、转角控制助力力矩和转角控制模式切换指令输入到转角控制缓变模块，通过转角控制缓变模块之后，输出助力力矩，给末端保护、力矩保护和力矩限幅等后续末端保护模块。转角控制缓变模块能够保证在两种控制模式切换时，输出助力力矩能够缓慢变化，平滑过渡，避免出现输出力矩突变情况，提高方向盘操纵的稳定性，提升驾驶品质。

实施例五、

基于上述实施例一至实施例三描述的助力力矩的切换控制方法，本申请实施例提供了一种电子设备，如图5所示，图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构图，该电子设备50包括：至少一个处理器501；存储器502，存储器存储有至少一个程序512，处理器501和存储器502电连接，当至少一个程序被至少一个处理器501执行时，使得至少一个处理器501实现如实施例一至实施例三所描述的方法。

可选地，在本申请的一个实施例中，该电子设备50还包括：总线503和通信接口504，至少一个处理器501、存储器502和通信接口504通过总线503相互通信。

实施例六、

基于上述实施例一至实施例三描述的助力力矩的切换控制方法，本申请实施例提供了一计算机存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如实施例一至实施例三所描述的方法。

本申请实施例的图像相似度计算装置以多种形式存在，包括但不限于：

(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。

(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。

(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。

(4)其他具有数据交互功能的电子设备。

至此，已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序，以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可以是有利的。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用计算机存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的计算机存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用计算机存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定事务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行事务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种助力力矩的切换控制方法，其特征在于，所述方法包括：

当切换方向盘转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差，所述控制偏差用于指示每个所述时间周期内所述方向盘的助力力矩的调整值，所述切换时间段包括至少一个时间周期，所述方向盘转向模式包括手动操作方向盘时助力转向系统通过检测操作力矩控制助力转向转矩的模式以及自动操作方向盘时助力转向系统根据转向角控制助力转向转矩的模式；

根据所述控制偏差计算所述每个时间周期的助力力矩，令所述助力力矩随着所述时间周期的递增靠近目标助力力矩；

在所述每个时间周期输出对应的助力力矩，直到所述切换时间段结束时输出目标助力力矩，所述目标助力力矩大于或等于转矩控制助力力矩，且小于或等于转角控制助力力矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当切换方向盘的转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差，包括：

当所述方向盘转向模式切换为转角控制模式时，计算上一个时间周期的助力力矩和转角控制助力力矩的差值，作为当前时间周期的转角控制输入偏差；

计算所述当前时间周期的转角控制输入偏差和所述当前时间周期的增益差值的乘积，作为所述当前时间周期的控制偏差，所述增益差值在所述切换时间段内从1减小到第一预设值，所述第一预设值小于1，且大于或等于0。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将1减去所述转角控制输入增益，得到增益差值，所述转角控制输入增益在所述切换时间段内从0增大到第二预设值，所述第二预设值与所述第一预设值相加的和为1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当切换方向盘的转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差，包括：

当所述方向盘转向模式切换为转矩控制模式时，计算上一个时间周期的助力力矩和转矩控制助力力矩的差值，作为当前时间周期的转角控制输出偏差；

计算所述当前时间周期的转角控制输出偏差和所述当前时间周期的转角控制输出增益的乘积，作为所述当前时间周期的控制偏差，所述转角控制输出增益在所述切换时间段内从1减小到第三预设值，所述第三预设值小于1，且大于或等于0。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述控制偏差计算所述每个时间周期的助力力矩，包括：

当所述方向盘转向模式切换为转角控制模式时，计算所述控制偏差和所述转角控制助力力矩的和，作为所述每个时间周期的助力力矩。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述控制偏差计算所述每个时间周期的助力力矩，包括：

当所述方向盘转向模式切换为转矩控制模式时，计算所述控制偏差和所述转矩控制助力力矩的和，作为所述每个时间周期的助力力矩。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取控制指令，所述控制指令用于指示将所述方向盘转向模式切换为转角控制模式或转矩控制模式。

8.一种助力力矩的切换控制装置，其特征在于，所述装置包括确定模块，计算模块和输出模块；

所述确定模块，用于当切换方向盘转向模式时，确定切换时间段内每个时间周期的控制偏差，所述控制偏差用于指示每个所述时间周期内所述方向盘的助力力矩的调整值，所述切换时间段包括至少一个时间周期，所述方向盘转向模式包括手动操作方向盘时助力转向系统通过检测操作力矩控制助力转向转矩的模式以及自动操作方向盘时助力转向系统根据转向角控制助力转向转矩的模式；

所述计算模块，用于根据所述控制偏差计算所述每个时间周期的助力力矩，令所述助力力矩随着所述时间周期的递增靠近目标助力力矩；

所述输出模块，用于在所述每个时间周期输出对应的助力力矩，直到所述切换时间段结束时输出目标助力力矩，所述目标助力力矩大于或等于转矩控制助力力矩，且小于或等于转角控制助力力矩。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，在处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

Images