一种车辆转向控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及汽车转向技术领域，具体涉及一种车辆转向控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.电动助力转向系统(electric power steering，eps)的应用正逐渐成为汽车转向系统技术的主流。eps能够根据汽车方向盘转矩、方向盘转动角度、车速和路面状况等，为驾驶员提供转向助力。传统的eps功能算法设计是基于转向系统是左右对称的假设下进行的，对于左右转向功能采用同一组标定数据，仅通过正负号去标识转向的左右。同时，在标定的过程，通过反复调节这一组标定数据，尽量弥补左右之间的差异。
3.然而，一方面，这种方式增加了标定的工作量和复杂度，另一方面，在车辆实际生产制造和使用的过程中，转向系统会存在左右扭矩不对称的情况，对于设计制造公差较大的转向系统，在量产后无法一一对应地去消减转向系统的左右不对称情况，使得控制车辆向左转向和向右转向时所需的转向力不一致，从而影响车辆的正常行驶。因此，需要提供更加精准有效的车辆转向控制方法。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种车辆转向控制方法、装置、设备及存储介质，可以基于转向系统的扭矩对称度对转向系统的多个助力模块进行补偿校正，改善转向系统的左右不对称情况，从而保证车辆左右转向时转向力的一致，提升车辆转向控制的精准性以及车辆行驶的安全性，本技术技术方案如下：
5.一方面，提供了一种车辆转向控制方法，所述方法包括：
6.获取目标车辆的行驶工况数据和所述目标车辆的转向系统的扭矩对称度；
7.基于所述行驶工况数据，确定所述转向系统的多个助力模块的初始助力力矩；
8.基于所述行驶工况数据、所述扭矩对称度和每个助力模块的权重因子，确定所述每个助力模块的补偿增益；
9.基于所述每个助力模块的补偿增益对所述初始助力力矩进行比例控制，得到所述每个助力模块的助力力矩；
10.基于所述多个助力模块的助力力矩，控制所述目标车辆转向。
11.另一方面，提供了一种车辆转向控制装置，所述装置包括：
12.数据获取模块，用于获取目标车辆的行驶工况数据和所述目标车辆的转向系统的扭矩对称度；
13.初始助力力矩确定模块，用于基于所述行驶工况数据，确定所述转向系统的多个助力模块的初始助力力矩；
14.补偿增益确定模块，用于基于所述行驶工况数据、所述扭矩对称度和每个助力模块的权重因子，确定所述每个助力模块的补偿增益；
15.比例控制模块，用于基于所述每个助力模块的补偿增益对所述初始助力力矩进行比例控制，得到所述每个助力模块的助力力矩；
16.转向控制模块，用于基于所述多个助力模块的助力力矩，控制所述目标车辆转向。
17.另一方面，提供了一种车辆转向控制设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如上述的车辆转向控制方法。
18.另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上述的车辆转向控制方法。
19.本技术提供的车辆转向控制方法、装置、设备及存储介质，具有如下技术效果：
20.利用本技术提供的技术方案，可以基于目标车辆的行驶工况数据，确定转向系统的多个助力模块的初始助力力矩；并基于行驶工况数据、转向系统的扭矩对称度和每个助力模块的权重因子，确定每个助力模块的补偿增益；再基于每个助力模块的补偿增益对初始助力力矩进行比例控制，得到每个助力模块的助力力矩；基于多个助力模块的助力力矩，控制目标车辆转向，一方面，基于转向系统的扭矩对称度对转向系统的多个助力模块进行补偿校正，改善转向系统的左右不对称情况，从而保证车辆左右转向时转向力的一致，提升车辆转向控制的精准性以及车辆行驶的安全性，另一方面，消减因转向系统的左右不对称产生的手感差异，提升驾驶体验的稳定性和舒适性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
22.图1是本技术实施例提供的一种车辆转向控制方法的流程示意图；
23.图2是本技术实施例提供的一种扭矩对称度曲线的示意图；
24.图3是本技术实施例提供的一种转向系统助力模块的示意图；
25.图4是本技术实施例提供的一种确定每个助力模块的权重因子的流程示意图；
26.图5是本说明书实施例提供的一种基本助力模块的助力占比与权重因子的关系曲线的示意图；
27.图6是本技术实施例提供的一种基于上述行驶工况数据、上述扭矩对称度和每个助力模块的权重因子，确定上述每个助力模块的补偿增益的流程示意图；
28.图7是本技术实施例提供的一种基于上述多个助力模块的助力力矩，控制上述目标车辆转向的流程示意图；
29.图8是本技术实施例提供的一种车辆转向控制方法装置示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
32.以下介绍本技术实施例提供的一种车辆转向控制方法，图1为本技术实施例提供的一种车辆转向控制方法的流程示意图。需要说明的是，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图1所示，上述方法可以包括：
33.s101，获取目标车辆的行驶工况数据和上述目标车辆的转向系统的扭矩对称度。
34.在本说明书实施例中，行驶工况数据可以包括但不限于：车速和方向盘的转动角度、转动角速度以及扭矩。在实际应用中，可以通过车速传感器得到车速；可以通过转向系统的角度扭矩传感器得到方向盘的转动角度和扭矩，对转动角度进行微分处理得到转动角速度。
35.在本说明书实施例中，扭矩对称度可以为方向盘的左右转动角度相对于方向盘的转角中位的扭矩对称度，在一个可选的实施例中，可以将右转动角度(正转动角度)作为参考基准，定义扭矩对称度为100％，根据左右转动角度对应扭矩大小的比值，得到目标车辆的转向系统的扭矩对称度曲线，具体的，图2是本技术实施例提供的一种扭矩对称度曲线的示意图，如图2所示，当左转动角度的扭矩对称度大于100％时表明，如果要使方向盘向左转动时需要的手力与向右转动相同角度时需要的手力一致，则需要转向系统在方向盘向左转动时提供更大的助力；当左转动角度的扭矩对称度小于100％时表明，如果要使方向盘向左转动时需要的手力与向右转动相同角度时需要的手力一致，则需要转向系统在方向盘向左转动时提供更小的助力。
36.s103，基于上述行驶工况数据，确定上述转向系统的多个助力模块的初始助力力矩。
37.具体的，上述多个助力模块可以包括但不限于：基本助力模块、回正助力模块、阻尼补偿模块、惯量补偿模块和摩擦补偿模块。在实际应用中，基本助力模块用于协助驾驶员转向，降低转向时驾驶员所需提供的方向盘力矩；回正助力模块用于通过助力电机在车轮回正时提供辅助回正力矩，协助车轮自动回正或在驾驶员操作下轻便的回正；阻尼补偿模块用于在车辆高速行驶时适当增加转向系统的转向阻力，提高车辆高速行驶时的操纵稳定性；惯量补偿模块用于减小转向系统的助力电机减速机构的惯量响应，提高快速转向响应能力；摩擦补偿模块用于减小转向系统中的摩擦阻力，减小或消除转向过程中摩擦产生的
不利影响。
38.在本说明书实施例中，图3是本技术实施例提供的一种转向系统助力模块的示意图，根据如图3所示的助力模块示意图，可以预先结合大量样本车辆的样本行驶工况数据与对应的每个助力模块的样本初始助力力矩进行标定处理后得到每个助力模块对应的助力数据表；基于目标车辆的行驶工况数据和每个助力模块对应的助力数据表，确定每个助力模块的初始助力力矩。具体的，上述基于上述行驶工况数据，确定上述转向系统的多个助力模块的初始助力力矩可以包括：
39.1)根据车速和扭矩，确定基本助力模块的初始助力力矩；
40.2)根据车速、转动角度和扭矩，确定回正助力模块的初始助力力矩；
41.3)根据转动角速度，确定阻尼补偿模块的初始助力力矩；
42.4)根据转动角速度，确定惯量补偿模块的初始助力力矩；
43.5)根据转动角度和扭矩，确定摩擦补偿模块的初始助力力矩。
44.由以上实施例可见，通过多种行驶工况数据，确定每个助力模块的初始助力力矩，提升转向系统的助力补偿的针对性和有效性。
45.s105，基于上述行驶工况数据、上述扭矩对称度和每个助力模块的权重因子，确定上述每个助力模块的补偿增益。
46.在本说明书实施例中，如图4所示，图4是本技术实施例提供的一种确定每个助力模块的权重因子的流程示意图，具体的，可以包括：
47.s401，根据上述每个助力模块的初始助力力矩与上述多个助力模块的初始助力力矩之和的比值，得到上述每个助力模块的助力占比。
48.s403，根据上述每个助力模块的助力曲线和助力占比，确定上述每个助力模块的权重因子，上述助力曲线用于表征对应的助力模块的助力占比与权重因子之间的关系。
49.在实际应用中，考虑到方向盘扭矩和每个助力模块的助力力矩之间是非线性关系，每个助力模块并不是按助力占比的比例提供助力力矩，因此，需要将每个助力模块的助力占比转换为权重因子，具体的，可以结合每个助力模块的样本助力占比和样本车辆的转向调试情况进行标定，得到每个助力模块的助力占比与权重因子的关系曲线。以基本助力模块为例，图5是本说明书实施例提供的一种基本助力模块的助力占比与权重因子的关系曲线的示意图(图中参数仅作示意用)，如图5所示，可以基于基本助力模块的助力占比得到对应的权重因子。
50.由以上实施例可见，将每个助力模块的助力占比转换得到权重因子，能够更精确地控制每个助力模块的补偿增益，从而提升对每个助力模块进行助力补偿的精确性和有效性。
51.在一个具体的实施例中，如图6所示，上述基于上述行驶工况数据、上述扭矩对称度和每个助力模块的权重因子，确定上述每个助力模块的补偿增益可以包括：
52.s601，基于上述转动角度、上述扭矩对称度和上述每个助力模块的权重因子，得到上述每个助力模块的第一补偿增益。
53.具体的，第一补偿增益可以为基于方向盘转动角度进行匹配的补偿增益，具体的实施例中，上述基于上述转动角度、上述扭矩对称度和上述每个助力模块的权重因子，得到上述每个助力模块的第一补偿增益可以包括：
54.1)基于转动角度和扭矩对称度，确定每个助力模块的第一初始增益。
55.在实际应用中，可以预先结合样本转动角度和样本扭矩对称度以及对应的每个助力模块的样本第一初始增益并基于标定方法进行数据处理得到每个助力模块的第一三维数据表，基于转动角度和扭矩对称度，从第一三维数据表中确定每个助力模块的第一初始增益。
56.2)基于权重因子对第一初始增益进行增益控制，得到第一补偿增益。
57.具体的，可以基于第一初始增益和权重因子的乘积得到第一补偿增益。
58.s603，基于上述扭矩、上述扭矩对称度和上述每个助力模块的权重因子，得到上述每个助力模块的第二补偿增益。
59.具体的，第二补偿增益可以为基于方向盘扭矩进行匹配的补偿增益，具体的实施例中，上述基于上述转动角度、上述扭矩对称度和上述每个助力模块的权重因子，得到上述每个助力模块的第一补偿增益可以包括：
60.1)基于扭矩和扭矩对称度，确定每个助力模块的第二初始增益。
61.在实际应用中，可以预先结合样本扭矩和样本扭矩对称度以及对应的每个助力模块的样本第二初始增益并基于标定方法进行数据处理得到每个助力模块的第二三维数据表，基于扭矩和扭矩对称度，从第二三维数据表中确定每个助力模块的第二初始增益。
62.2)基于权重因子对第二初始增益进行增益控制，得到第二补偿增益。
63.具体的，可以基于第二初始增益和权重因子的乘积得到第二补偿增益。
64.s605，基于上述第一补偿增益和上述第二补偿增益，得到上述补偿增益。
65.具体的，可以基于每个助力模块的第一补偿增益与第二补偿增益之和，得到每个助力模块的补偿增益。
66.由以上实施例可见，将每个助力模块的权重因子和扭矩对称度分别结合方向盘转动角度以及方向盘扭矩，得到基于方向盘转动角度对每个助力模块进行匹配的第一补偿增益，以及基于方向盘扭矩对每个助力模块进行匹配的第二补偿增益，一方面，通过两种补偿增益实现对每个助力模块的助力补偿，能够提升助力补偿的精确性和针对性；另一方面，能够调节转向系统的左右不对称情况，从而保证车辆左右转向时转向力的一致；另一方面，针对由于较大公差导致的转向系统的扭矩对称性差异，转向及底盘调教引入的扭矩对称性差异，以及使用过程中各胎压的差异以及载荷分布不均匀等引入的扭矩对称性差异情况，都能够较好地调节转向系统的左右不对称情况，提升了方法的普适性。
67.s107，基于上述每个助力模块的补偿增益对上述初始助力力矩进行比例控制，得到上述每个助力模块的助力力矩。
68.具体的，可以将每个助力模块的补偿增益作为初始助力力矩的比例项，得到每个助力模块的助力力矩。
69.s109，基于上述多个助力模块的助力力矩，控制上述目标车辆转向。
70.在一个具体的实施例中，如图7所示，上述基于上述多个助力模块的助力力矩，控制上述目标车辆转向可以包括：
71.s701，基于上述多个助力模块的助力力矩进行融合处理，得到上述转向系统的目标助力力矩。
72.可选的实施例中，可以基于多个助力模块的助力力矩之和，得到转向系统的目标
助力力矩。
73.s703，基于上述目标助力力矩，控制上述目标车辆转向。
74.在实际应用中，可以基于目标助力力矩对转向系统进行助力补偿，从而控制目标车辆的转向系统的左右转向力保持一致，提升用户的驾驶体验。
75.由以上说明书实施例中可见，利用本说明书实施例提供的技术方案，可以基于多种行驶工况数据，确定转向系统的每个助力模块的初始助力力矩，并基于初始助力力矩将每个助力模块的助力占比转换得到权重因子，一方面，能够更精确地控制每个助力模块的补偿增益，从而提升对每个助力模块进行助力补偿的精确性和有效性；另一方面，将每个助力模块的权重因子和扭矩对称度分别结合方向盘转动角度以及方向盘扭矩，得到基于方向盘转动角度对每个助力模块进行匹配的第一补偿增益，以及基于方向盘扭矩对每个助力模块进行匹配的第二补偿增益，通过两种补偿增益实现对每个助力模块的助力补偿，能够调节转向系统的左右不对称情况，从而保证车辆左右转向时转向力的一致；另一方面，基于每个助力模块的补偿增益对初始助力力矩进行比例控制，得到每个助力模块的助力力矩，再综合多个助力模块的助力力矩，控制目标车辆转向，能够提升车辆转向控制的精准性以及车辆行驶的安全性；另一方面，针对由于较大公差导致的转向系统的扭矩对称性差异，转向及底盘调教引入的扭矩对称性差异，以及使用过程中各胎压的差异以及载荷分布不均匀等引入的扭矩对称性差异情况，都能够较好地调节转向系统的左右不对称情况，提升了方法的普适性；另一方面，消减因转向系统的左右不对称产生的手感差异，提升驾驶体验的稳定性和舒适性。
76.本技术实施例提供了一种车辆转向控制装置，如图8所示，上述装置可以包括：
77.数据获取模块810，用于获取目标车辆的行驶工况数据和上述目标车辆的转向系统的扭矩对称度；
78.初始助力力矩确定模块820，用于基于上述行驶工况数据，确定上述转向系统的多个助力模块的初始助力力矩；
79.补偿增益确定模块830，用于基于上述行驶工况数据、上述扭矩对称度和每个助力模块的权重因子，确定上述每个助力模块的补偿增益；
80.比例控制模块840，用于基于上述每个助力模块的补偿增益对上述初始助力力矩进行比例控制，得到上述每个助力模块的助力力矩；
81.转向控制模块850，用于基于上述多个助力模块的助力力矩，控制上述目标车辆转向。
82.在本说明书实施例中，上述初始助力力矩确定模块820可以包括：
83.第一初始助力力矩确定单元，用于根据车速和扭矩，确定基本助力模块的初始助力力矩；
84.第二初始助力力矩确定单元，用于根据车速、转动角度和扭矩，确定回正助力模块的初始助力力矩；
85.第三初始助力力矩确定单元，用于根据转动角速度，确定阻尼补偿模块的初始助力力矩；
86.第四初始助力力矩确定单元，用于根据转动角速度，确定惯量补偿模块的初始助力力矩；
87.第五初始助力力矩确定单元，用于根据转动角度和扭矩，确定摩擦补偿模块的初始助力力矩。
88.在本说明书实施例中，上述装置还可以包括：
89.助力占比确定模块，用于根据上述每个助力模块的初始助力力矩与上述多个助力模块的初始助力力矩之和的比值，得到上述每个助力模块的助力占比；
90.权重因子确定模块，用于根据上述每个助力模块的助力曲线和助力占比，确定上述每个助力模块的权重因子，上述助力曲线用于表征对应的助力模块的助力占比与权重因子之间的关系。
91.在一个具体的实施例中，上述补偿增益确定模块830可以包括：
92.第一补偿增益单元，用于基于上述转动角度、上述扭矩对称度和上述每个助力模块的权重因子，得到上述每个助力模块的第一补偿增益；
93.第二补偿增益单元，用于基于上述扭矩、上述扭矩对称度和上述每个助力模块的权重因子，得到上述每个助力模块的第二补偿增益；
94.补偿增益单元，用于基于上述第一补偿增益和上述第二补偿增益，得到上述补偿增益。
95.在一个具体的实施例中，上述转向控制模块850可以包括：
96.融合处理单元，用于基于上述多个助力模块的助力力矩进行融合处理，得到上述转向系统的目标助力力矩；
97.转向控制单元，用于基于上述目标助力力矩，控制上述目标车辆转向。
98.本技术实施例提供了一种车辆转向控制设备，该车辆转向控制设备包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所提供的车辆转向控制方法。
99.存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据上述设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。
100.本技术实施例所提供的方法实施例可以在车载终端或者类似的运算装置中执行，即上述计算机设备可以包括车载终端或者类似的运算装置。
101.本技术实施例还提供了一种存储介质，上述存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中一种的车辆转向控制方法相关的至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的车辆转向控制方法。
102.可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
103.由上述本技术提供车辆转向控制方法、装置、设备或存储介质的实施例可见，利用
本说明书实施例提供的技术方案，可以基于多种行驶工况数据，确定转向系统的每个助力模块的初始助力力矩，并基于初始助力力矩将每个助力模块的助力占比转换得到权重因子，一方面，能够更精确地控制每个助力模块的补偿增益，从而提升对每个助力模块进行助力补偿的精确性和有效性；另一方面，将每个助力模块的权重因子和扭矩对称度分别结合方向盘转动角度以及方向盘扭矩，得到基于方向盘转动角度对每个助力模块进行匹配的第一补偿增益，以及基于方向盘扭矩对每个助力模块进行匹配的第二补偿增益，通过两种补偿增益实现对每个助力模块的助力补偿，能够调节转向系统的左右不对称情况，从而保证车辆左右转向时转向力的一致；另一方面，基于每个助力模块的补偿增益对初始助力力矩进行比例控制，得到每个助力模块的助力力矩，再综合多个助力模块的助力力矩，控制目标车辆转向，能够提升车辆转向控制的精准性以及车辆行驶的安全性；另一方面，针对由于较大公差导致的转向系统的扭矩对称性差异，转向及底盘调教引入的扭矩对称性差异，以及使用过程中各胎压的差异以及载荷分布不均匀等引入的扭矩对称性差异情况，都能够较好地调节转向系统的左右不对称情况，提升了方法的普适性；另一方面，消减因转向系统的左右不对称产生的手感差异，提升驾驶体验的稳定性和舒适性。
104.需要说明的是：上述本技术实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书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或步骤可以按照不同于实施例中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才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
105.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，对于装置、设备和存储介质实施例而言，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。
106.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，上述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
107.以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。