一种基于EPS的转向助力模式切换系统与方法与流程

本发明涉及汽车领域，尤其是转向助力模式切换系统及转向助力模式切换方法。

背景技术：

eps(electricpowersteering)是指靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，即电动助力转向系统。目前的eps系统中大多只提供一种转向力，而不同驾驶员的转向力需求却不尽相同，尤其是男驾驶员与女驾驶员的转向力需求差异显著。女驾驶员普遍希望车辆转向力轻一些，而对于男驾驶员来说，若转向力太小，他们会觉得车辆操纵稳定性差，驾驶信心不足。因此，单一的eps转向助力已经无法满足需求，需要efps支持助力模式可选，通过切换不同驾驶模式的阻力特性，使汽车适应不同人群的助力需求，保证整车转向时的安全性和舒适性。中国专利“电动助力转向系统的驾驶模式切换控制方法（公布号cn106741149）”公开了一种电动助力转向系统的驾驶模式切换控制方法，通过切换不同驾驶模式的助力特性，使汽车适应不同人群的助力要求。

但是，汽车中采用的can通信容易受到干扰，导致通讯故障，这样就会影响助力模式切换的安全性，比如，助力模式切换与显示屏显示不一致，会误导驾驶员：eps已经切换为轻盈模式（提供较大转向助力），但是显示屏却显示为运动模式（提供较小的转向助力），使得驾驶员误以为需要较大的力来转动方向盘，便猛打方向盘导致超过所需转向角度，从而发生碰撞。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种基于eps的转向助力模式切换系统，解决现有技术中转向助力切换过程存在安全隐患的技术问题，能够提高转向助力切换的安全性。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种基于eps的转向助力模式切换系统，包括配置有转向助力模式切换程序的eps电动助力转向系统以及与eps电动助力转向系统进行can通信的显示屏，所述显示屏配置有助力模式选择模块与模式切换显示模块；eps电动助力转向系统中配置有安全切换监管程序；所述安全切换监管程序能够将eps电动助力转向系统的转向助力模式切换结果反馈给显示屏；所述助力模式选择模块用于显示可供选择的助力模式，并能在某一助力模式被选择时向eps电动助力转向系统发送相应的报文，报文为非零数；所述模式切换显示模块用于接收安全切换监管程序所反馈的转向助力模式切换结果，并显示相应的切换结果。

优选的，所述安全切换监管程序能够被eps电动助力转向系统按以下步骤执行：

步骤101：接收显示屏发送的连接请求，并判断是否收到连续3帧有效帧，若是，则将连接状态l赋值为1，表示显示屏与eps连接成功，并进入步骤102；若否，则将连接状态l赋值为0，并将转向助力切换结果r赋值为0，以停止通讯，然后跳转至步骤105；

步骤102：接收显示屏发送的相应助力模式的报文；

步骤103：根据当前车况判断当前是否能够切换助力模式，若是，则将显示屏发送的相应助力模式的报文赋值给转向助力切换结果r，表示切换成功；若否，则将转向助力切换结果r赋值为0，表示切换失败；

步骤104：将转向助力切换结果r发送给显示屏。

步骤105：结束程序。

进一步的，步骤104中将转向助力切换结果r发送给显示屏之后，还将连接状态l赋值为0，并将转向助力切换结果r赋值为0，以停止通讯，再执行步骤105。

本发明还提供一种基于eps的转向助力模式切换方法，采用权利要求1所述的基于eps的转向助力模式切换系统，包括以下步骤：

步骤1：通过显示屏上的助力模式选择模块选择助力模式；

步骤2：显示屏不断向eps发送连接请求；

步骤3：eps接收显示屏发送的连接请求，并判断是否收到连续3帧有效帧，若是，则将连接状态l赋值为1，表示显示屏与eps连接成功，并进入步骤4；若否，则将连接状态l赋值为0，并将转向助力切换结果r赋值为0，以停止通讯，然后跳转至步骤105；

步骤4：显示屏向eps发送相应助力模式的报文；

步骤5：eps判断当前是否能够切换助力模式，若是，则将显示屏发送的相应助力模式的报文赋值给转向助力切换结果r，表示切换成功；若否，则将转向助力切换结果r赋值为0，表示切换失败；

步骤6：eps将转向助力切换结果r发送给显示屏；

步骤7：eps结束安全切换监管程序；

步骤8：显示屏接收转向助力切换结果r，并且模式切换显示模块根据转向助力切换结果r显示切换结果：当r=0时，切换结果显示为禁止切换；当r≠0时，切换结果显示为切换成功。

优选的，步骤6中将转向助力切换结果r发送给显示屏之后，eps还将连接状态l赋值为0，并将转向助力切换结果r赋值为0，再执行步骤7。

优选的，所述eps的控制器ecu通过flash存储器预存有与不同助力切换结果r对应的标定变量，其中包括各种不同助力模式的助力曲线，每种助力模式的助力曲线通过分别标定方向盘扭矩、方向盘转角以及车速与ecu输出助力之间的关系，从而实现不同手感；所述ecu中还设置有助力控制模块和电机控制模块；在进行步骤5时，若eps做出当前能够切换助力模式的判断，则将转向助力切换结果r发送给助力控制模块；转向助力模式切换程序按如下步骤执行：助力控制模块接收到助力切换结果r后，根据助力切换结果r对应的标定变量生成力矩指令；电机控制模块根据力矩指令输出相应的助力。

优选的，eps在上一驾驶循环的下电阶段将最近一次的助力模式保存到eeprom存储器中，在本次驾驶循环的上电阶段再从eeprom中读取该驾驶模式状态作为本次驾驶循环的初始助力模式；在ecu出厂时，eeprom中的助力模式被默认为舒适模式。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的基于eps的转向助力模式切换系统能够通过显示屏选择助力模式，并发送给eps。eps通过安全切换监管程序将助力模式切换结果反馈给显示屏，从而让驾驶员了解到当前真实的助力模式，避免出现eps切换后的助力模式与显示屏显示的助力模式不一致的情况，避免对驾驶员造成误导，从而提高助力模式切换的安全性。

2、本发明的安全切换监管程序在eps进行助力模式切换前首先判断显示屏与eps是否成功连接，然后再根据车况判断当前是否能够切换助力模式，只要在显示屏与eps正常通信，当前车况允许的前提下，才能允许eps对助力模式进行切换，大大提高了助力模式切换的安全性。

3、本发明在助力模式切换成功后，将连连接状态l赋值为0，并将转向助力切换结果r赋值为0，以停止eps与显示屏的通信，避免can通信受干扰时，显示屏出现乱码。

4、通过eeprom中存储下电阶段的助力模式，使得下次上电时能够记忆上次的助力模式，更加方便使用。

附图说明

图1是本发明基于eps的转向助力模式切换系统的结构示意图；

图2是本发明基于eps的转向助力模式切换方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明基于eps的转向助力模式切换系统，包括配置有转向助力模式切换程序的eps电动助力转向系统以及与eps电动助力转向系统进行can通信的显示屏，所述显示屏配置有助力模式选择模块与模式切换显示模块；eps电动助力转向系统中配置有安全切换监管程序；所述安全切换监管程序能够将eps电动助力转向系统的转向助力模式切换结果反馈给显示屏；所述助力模式选择模块用于显示可供选择的助力模式，并能在某一助力模式被选择时向eps电动助力转向系统发送相应的报文，报文为非零数；所述模式切换显示模块用于接收安全切换监管程序所反馈的转向助力模式切换结果，并显示相应的切换结果。

本发明的基于eps的转向助力模式切换系统能够通过显示屏选择助力模式，并发送给eps。eps通过安全切换监管程序将助力模式切换结果反馈给显示屏，从而让驾驶员了解到当前真实的助力模式，避免出现eps切换后的助力模式与显示屏显示的助力模式不一致的情况，避免对驾驶员造成误导，从而提高助力模式切换的安全性。

本具体实施方式中，所述安全切换监管程序能够被eps电动助力转向系统按以下步骤执行：

步骤101：接收显示屏发送的连接请求，并判断是否收到连续3帧有效帧，若是，则将连接状态l赋值为1，表示显示屏与eps连接成功，并进入步骤102；若否，则将连接状态l赋值为0，并将转向助力切换结果r赋值为0，以停止通讯，然后跳转至步骤105。

步骤102：接收显示屏发送的相应助力模式的报文。

步骤103：根据当前车况判断当前是否能够切换助力模式，若是，则将显示屏发送的相应助力模式的报文赋值给转向助力切换结果r，表示切换成功；若否，则将转向助力切换结果r赋值为0，表示切换失败。

步骤104：将转向助力切换结果r发送给显示屏。

步骤105：结束程序。

本具体实施方式中，步骤104将转向助力切换结果r发送给显示屏之后，还将连接状态l赋值为0，并将转向助力切换结果r赋值为0，以停止通讯，再执行步骤105。

本发明的安全切换监管程序在eps进行助力模式切换前首先判断显示屏与eps是否成功连接，然后再根据车况判断当前是否能够切换助力模式，只要在显示屏与eps正常通信，当前车况允许的前提下，才能允许eps对助力模式进行切换，大大提高了助力模式切换的安全性。本发明在助力模式切换成功后，将连连接状态l赋值为0，并将转向助力切换结果r赋值为0，以停止eps与显示屏的通信，避免can通信受干扰时，显示屏出现乱码。

本具体实施方式中，步骤103通过配置在eps中的安全控制模块来判断是否能够切换助力模式，所述安全控制模块用于根据车速、方向盘转角、方向盘转矩、车轮转速是否超过相应的阈值以及eps当前是否发生故障来判断是否能够切换助力模式。

本具体实施方式中，当车速≤15km/h，方向盘转角≤±40°，方向盘转矩≤±1nm，车轮转速≤±40°，并且eps无当前故障时，安全控制模块做出能够切换助力模式的判断；否则，安全控制模块做出不能够切换助力模式的判断。

如图2所示，本发明基于eps的转向助力模式切换方法，采用上述的基于eps的转向助力模式切换系统，包括以下步骤：

步骤1：通过显示屏上的助力模式选择模块选择助力模式；显示屏采用触摸屏，通过点击助力模式选择模式上的助力模式虚拟按钮进行助力模式选择。

步骤2：显示屏不断向eps发送连接请求。

步骤3：eps接收显示屏发送的连接请求，并判断是否收到连续3帧有效帧，若是，则将连接状态l赋值为1，表示显示屏与eps连接成功，并进入步骤4；若否，则将连接状态l赋值为0，并将转向助力切换结果r赋值为0，以停止通讯，然后跳转至步骤7。

步骤4：显示屏向eps发送相应助力模式的报文。

步骤5：eps判断当前是否能够切换助力模式，若是，则将显示屏发送的相应助力模式的报文赋值给转向助力切换结果r，表示切换成功；若否，则将转向助力切换结果r赋值为0，表示切换失败。

步骤6：将转向助力切换结果r发送给显示屏之后，eps将连接状态l赋值为0，并将转向助力切换结果r赋值为0，以停止通讯；当需要再次切换助力模式时，在显示屏上重新助力模式选择模块选择助力模式，便能重新建立显示屏与eps的通信连接。

步骤7：eps结束安全切换监管程序。

步骤8：显示屏接收转向助力切换结果r，并且模式切换显示模块根据转向助力切换结果r显示切换结果：当r=0时，切换结果显示为禁止切换；当r≠0时，切换结果显示为切换成功。

本具体实施方式中，所述eps的控制器ecu通过flash存储器预存有与不同助力切换结果r对应的标定变量，其中包括各种不同助力模式的助力曲线，每种助力模式的助力曲线通过分别标定方向盘扭矩、方向盘转角以及车速与ecu输出助力之间的关系，从而实现不同手感；所述ecu中还设置有助力控制模块和电机控制模块；在进行步骤5时，若eps做出当前能够切换助力模式的判断，则将转向助力切换结果r发送给助力控制模块；转向助力模式切换程序按如下步骤执行：助力控制模块接收到助力切换结果r后，根据助力切换结果r对应的标定变量生成力矩指令；电机控制模块根据力矩指令输出相应的助力。

本具体实施方式中，eps在上一驾驶循环的下电阶段将最近一次的助力模式保存到eeprom存储器中，在本次驾驶循环的上电阶段再从eeprom中读取该驾驶模式状态作为本次驾驶循环的初始助力模式；在ecu出厂时，eeprom中的助力模式被默认为舒适模式。通过eeprom中存储下电阶段的助力模式，使得下次上电时能够记忆上次的助力模式，更加方便使用。